[发明专利]一种混凝土动态抗弯性能测定装置及方法

说明书

本发明实施例公开了一种混凝土动态抗弯性能测定装置及方法，其中，该装置包括：机架、升降机构、锤体、冲击器、载物台和计算机；升降机构设置于机架的中心，冲击器与升降机构活动连接；冲击器的底部通过压力传感器与锤体的轴可拆卸连接，压力传感器与计算机连接；载物台设置于机架的底部且与锤体的锤头相对设置，载物台具有两条平行设置的条形凸起，两条条形凸起用于支撑待测混凝土试件；锤头的端面和条形凸起的端面均为参数相同的柱面；锤头和条形凸起沿柱面的圆心轴方向的长度均不小于待测混凝土试件的宽度。本发明能够对待测混凝土试件进行冲击荷载试验，进而通过计算机根据试验测得的参数进行计算得到待测混凝土试件的动态抗弯性能。

技术领域

本发明涉及混凝土性能测试领域，尤其涉及一种混凝土动态抗弯性能测定装置及方法。

背景技术

混凝土路面是指以混凝土为主要材料的路面，由于路面水泥混凝土板的破坏原因大部分是被折断，所以混凝土路面配合比设计要以抗弯强度为设计指标才能符合路面受力情况，故以此为重要控制指标之一，其大小将直接影响路面的整体质量和寿命。关于混凝土材料抗弯强度的实验方法，一般依据我国规范GB/T 50081(三等分点加载)或者美国规范ASTM C293(中心点加载)进行，加载速度一般为每秒0.02-0.10MPa之间，最终得到其静态抗弯强度。但是，随着国内经济发展，物流和客流量逐年增大，混凝土路面在大量车辆作用的长期荷载下极易产生裂缝或断层，汽车在行驶途中必然会产生颠簸、跳车，尤其在高铁或高速公路等重度使用的混凝土路面或路轨，和机场跑道路面承受飞机降落的冲击荷载，将会使混凝土路面重复地承受着来自外部高速高能量的冲击荷载，极有可能出现远大于规范所规定的加载速度。因此，更应综合考虑高速冲击状态下的抗弯性能。

混凝土的抗冲击性能属于动态力学性能，但是在动态力学领域，目前混凝土材料关注的方向主要集中在抗压强度和抗拉强度，从现有的研究可知，在不同的冲击荷载下，混凝土的动态抗压强度和抗拉强度都与各自的静态强度相差较大，动态破坏形态也与静态不同。因此对于需要考虑抗弯性能的路面混凝土材料，还需补充研究其动态抗弯性能。

落锤冲击试验机是动态实验最常用的设备之一，然而落锤冲击试验机通常用于做压缩试验，无法对混凝土试件进行抗弯性能的测试。因此，提供一种能够对混凝土试件进行动态抗弯性能测试的装置和方法为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种凝土动态抗弯性能测定装置及方法，能够测定混凝土试件的动态抗弯性能以综合评估路面混凝土材料的优劣。

根据本发明的一个方面，提供一种混凝土动态抗弯性能测定装置，包括：机架、升降机构、锤体、冲击器、载物台和计算机；

所述升降机构设置于所述机架的中心，所述冲击器与所述升降机构活动连接；

所述冲击器的底部通过压力传感器与所述锤体的轴可拆卸连接，所述压力传感器与所述计算机连接；

所述载物台设置于所述机架的底部且与所述锤体的锤头相对设置，所述载物台具有两条平行设置的条形凸起，两条所述条形凸起用于支撑待测混凝土试件；

所述锤头的端面和所述条形凸起的端面均为参数相同的柱面；

所述锤头和所述条形凸起沿所述柱面的圆心轴方向的长度均不小于所述待测混凝土试件的宽度。

优选地，所述升降机构包括：一对导轨、安装柱、传动链条、电机和压缩气缸；

一对所述导轨和所述安装柱平行设置所述机架内，所述冲击器的两侧分别与两根所述导轨活动连接；

所述安装柱内部设有所述传动链条，所述传动链条与所述冲击器的背部固定连接，所述传动链条与所述电机的输出轴固定连接；

当所述电机驱动所述传送链条沿垂直于地面的方向进行移动时，所述传动链条带动所述冲击器进行同向的运动；