[发明专利]纤维增强再生砖骨料混凝土剪切性能试验装置及方法

说明书

本发明属于纤维增强再生砖骨料混凝土的性能试验技术领域。公开了一种纤维增强再生砖骨料混凝土剪切性能试验装置，包括底座、可升降滑动支座、可升降固定支座、顶推支座、试件夹具、位移量测组件和承压块。试件夹具上设置有承压块轨槽，试件加持定位布设在试件夹具中；承压块匹配滑动设置在承压块轨槽中，且承压块上设置有剪切刀头。可升降固定支座和顶推支座能够实现竖向顶推升降，可升降滑动支座可完成升降和水平滑动动作。还公开了一种纤维增强再生砖骨料混凝土剪切性能试验方法。本发明能够方便、准确的测量试件的剪切变形和剪切强度，无需安装辅助装置和绘制控制线，极大的提高了量测数据的准确性和试验的成功率，简化了试验过程。

技术领域

本发明属于纤维增强再生砖骨料混凝土的性能试验技术领域，具体涉及一种纤维增强再生砖骨料混凝土剪切性能试验装置及方法。

背景技术

纤维增强再生砖骨料混凝土剪切性能试验装置采用了试件加载、参数实时量测及试件更换一体化设计。根据规范相关要求，按照不同的纤维类型又可分为标准试件试验装置与非标准试件试验装置，其中标准件规格为：150 mm×150 mm×300 mm，非标准试件规格为：100 mm×100 mm×300 mm。

通过对前期试验现象的观察和试验结果的分析可知，与普通纤维增强混凝土相比，由于再生砖骨料具有压碎指标和孔隙率较高的材料特性，纤维增强再生砖骨料混凝土具有弹性模量小、变形较大等特点。所以，纤维增强再生砖骨料混凝土在剪切初始裂缝产生部位、剪切裂缝开展路径、剪切裂缝长度和宽度、剪切峰值变形以及试件的整体剪切变形等方面均与普通纤维混凝土具有较大差异。

在前期试验过程中发现，利用传统的剪切试验装置进行纤维增强再生砖骨料混凝土的剪切性能试验时，存在以下问题：

（1）试件底部与支座接触部位骨料破损严重，试件出现弯剪破坏模式，导致试验失败。

由于再生砖骨料压碎指标和孔隙率较高，且传统剪切试验装置底部支座宽度较小（10 mm），位于试件底部与支座接触部位的再生砖骨料在应力集中作用下很快被压碎。随着竖向荷载的增大，底部支座逐渐嵌入试件中，致使试件出现弯剪破坏模式，而非规范要求的剪切破坏形式，最终导致试验失败。

（2）位移计和位移计顶板的安装固定方式造成试件局部破损，影响了试件初始剪切裂缝的产生部位和开展路径，导致试验失败。

传统剪切性能试验装置的位移计和位移计顶板固定在剪切破坏面附近以便量测试件的剪切位移。但是，与天然骨料相比，再生砖骨料孔隙率较高（骨料内部孔隙和孔洞较多），故采用传统剪切性能试验装置进行纤维增强再生砖骨料混凝土试件的剪切性能试验时，位移计与位移计顶板的固定螺栓会对试件表面造成破损。由于破损部位在剪切破坏面附近，使得纤维增强再生砖骨料混凝土试件的初始剪切裂缝易由试件上部（加载面）的破损部位开始形成，并沿试件表面向下部（支承面）的破损部位（试件与支座的接触部位）开展。

上述裂缝开展模式会对试验造成两方面问题：首先，试件剪切破坏面未沿预设破坏面形成和开展，导致量测结果无法真实反映纤维增强再生砖骨料混凝土的剪切性能；其次，初始剪切裂缝在试件上部破损部位（位移计和顶板固定部位）产生和开展，随着裂缝宽度的增大，位移计和位移计顶板会产生较大位移，使得试验量测结果误差逐渐增大，导致量测结果无法真实反映纤维增强再生砖骨料混凝土的剪切变形能力。

（3）加载过程中容易出现偏压，使得数据量测误差较大，导致试验失败。

试验时，由于再生砖骨料压碎指标和孔隙率较大，受到应力集中影响极易被压碎，使得纤维增强再生砖骨料混凝土试件局部发生较大变形。传统装置中没有限制加载端的侧向位移，从而导致加载端出现偏压。随着竖向荷载的增大，偏压逐渐增加，进一步促进了试件不均匀变形的加剧，最终导致试件左右剪切变形不均，试验结果误差偏大，造成试验失败。

（4）位移计和位移计顶板直接固定（刚性接触）在试件上，受试件变形影响，量测数据误差较大。