[实用新型]一种用于评价混凝土性能的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于评价混凝土性能的试验装置，该装置包括厚度均为3mm的底板和斜方体模具，所述斜方体模具为平行四边形结构，且由两块弯折角度为120°的钢板通过螺栓相互连接而成，斜方体模具与底板通过螺栓相互连接，所述底板两端通过焊接方式连接有手提支架。本实用新型旨在科学、方便、准确和规范地研究复杂应力状态下混凝土的材料性能。例如，有三种配合比的水泥混凝土，使用该装置可以得出其在承受压力、拉弯及剪力作用下的最好、最差以及一般的混凝土材料。

技术领域

本实用新型涉及建筑材料、土木工程领域，具体涉及一种用于评价复杂应力状态下混凝土性能的试验装置。

背景技术

强度是混凝土重要的试验指标，但随着混凝土外加剂及掺合料的迅猛发展，尤其对于高性能混凝土而言，用传统的抗压强度来反映混凝土的性能显得有些单薄和片面。国内外开展了大量单、多轴受压状态下的混凝土试验研究，所用试件均以理想状态为标准，具有高度几何对称性，其产生的应力场也是如此。

许多大型混凝土复杂构件一般处于双向或三向受力状态，仅用单轴拉压试验并不能完全反映实际结构中多轴复杂应力状态下的强度与变形特征，因此，如何在试验中探索出一种低对称性或非对称性复杂应力状态下的混凝土试验装置一直以来都备注关注。

因此，目前亟需一种用于评价复杂应力状态下混凝土性能的新型试验装置及方法，使其可以较为全面的反映实际结构的材料性能，且方便观察破坏裂缝。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于评价混凝土性能的试验装置，旨在科学、方便、准确和规范地研究复杂应力状态下混凝土的材料性能。例如，有三种配合比的水泥混凝土，使用该模具可以得出其在承受压力、拉弯及剪力作用下的最好、最差以及一般的混凝土材料。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于评价混凝土性能的试验装置，包括厚度均为3mm的底板和斜方体模具，所述斜方体模具为平行四边形结构，且由两块弯折角度为120°的钢板通过螺栓相互连接而成，斜方体模具与底板通过螺栓相互连接，所述底板两端通过焊接方式连接有手提支架。

优选的，所述底板的长和宽分别为300mm和180mm。

优选的，所述斜方体模具的边长均为150mm。

优选的，所述手提支架的长和宽分别为100mm和25mm。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

(1)传统试验中的立方体试件沿任意一条对角线方向产生主要裂缝并破坏，破坏方向具有不确定性，而通过本实用新型实验装置得到的斜方体混凝土受压时遵循Tresca屈服准则，钝角对角线附近的节点先屈服，试件的破坏裂缝大致沿钝角对角线方向，破坏面只有一个且可以预测。

(2)本实用新型在通过斜方体混凝土抗压试验使得试件同时处于压力、拉弯及剪力作用下，相比传统的混凝土抗压试验，可以很好的反映复杂应力状态下混凝土材料的综合性能。从某种程度上可认为，斜方体同立方体试件抗压强度的比值越大，说明混凝土的抗压性能较好，而抗拉弯及抗剪能力稍差；比值小，则说明混凝土的拉弯及抗剪能力较好，而抗压能力较差。

附图说明

图1是本实用新型用于评价混凝土性能的试验装置的尺寸及结构示意图。

图2是图1中A-A向的剖面尺寸及结构示意图，单位均为mm。

图3是图1中B-B向的剖面尺寸及结构示意图，单位均为mm。

图4-1和图4-2分别是正方体混凝土模型和斜方体混凝土模型的结构示意图。

图5-1是正方体混凝土模型计算结果τ_max的大小、方向示意图。