[发明专利]一种混凝土抗剪强度双面直剪法原位检测装置

说明书

一种混凝土抗剪强度双面直剪法原位检测装置，包括位于实体混凝土中工作坑内的H形柱试件，所述H形柱试件中轴方向设有使H形柱试件沿规定的两个剪切面破坏的剪切向加荷装置，所述H形柱试件与中轴垂直方向设有嵌入工作坑内且把H形柱试件围于其中的法向加荷装置。本发明通过法向加荷装置施加不同等级的法向荷载，求出法向应力；同时采用剪切向加荷装置使H形柱试件沿规定的两个剪切面破坏，测出相应的剪切荷载，求出剪应力；根据各级荷载下的法向应力与剪应力，按照相关标准，求出抗剪强度，实用性强，检测准确，设计合理。

技术领域

本发明涉及一种混凝土抗剪强度双面直剪法原位检测装置。

背景技术

混凝土抗剪强度是混凝土一项基本的物理力学指标之一，在弹塑性力学中得到了广泛的应用。在一些工程中，如地下工程和隧道工程中的软硬岩石过渡地带和地裂处的素混凝土复合衬砌，主要处于塑性状态，需要采用弹塑性理论进行承载能力和破坏状态分析。因此，原位检测混凝土抗剪强度便成为一项非常重要的工作。

现有技术中，原位检测混凝土抗剪强度，主要采用以下方法：在混凝土顶面竖直方向，采用加重块（如铁块、混凝土块等）施加法向荷载，在水平方向，采用液压千斤顶，施加剪切向荷载，进行检测。该方法的不足之处：由于采用加重块竖直加重，只能在混凝土顶面进行，无法在混凝土侧面进行(如地下工程和隧道工程中的混凝土衬砌，需在混凝土侧面进行），影响实用性；且受制于客观条件，一般只能加载到6MPa，采集数据有限，影响准确度。

综上所述，以上检测方法存在无法在混凝土侧面进行，影响实用性；采集数据有限，影响准确度的不足之处，故需要设计创新。

发明内容

本发明提出了一种实用性强、检测准确、设计合理的混凝土抗剪强度双面直剪法原位检测装置，该装置能够解决现有技术中存在的无法在混凝土侧面进行，影响实用性；采集数据有限，影响准确度的问题。

本发明采用的技术方案是：一种混凝土抗剪强度双面直剪法原位检测装置，包括位于实体混凝土中工作坑内的H形柱试件，所述H形柱试件中轴方向设有使H形柱试件沿规定的两个剪切面破坏的剪切向加荷装置，所述H形柱试件与中轴垂直方向设有嵌入工作坑内且把H形柱试件围于其中的法向加荷装置。本发明通过法向加荷装置施加不同等级的法向荷载，求出法向应力；同时采用剪切向加荷装置使H形柱试件沿规定的两个剪切面破坏，测出相应的剪切荷载，求出剪应力；根据各级荷载下的法向应力与剪应力，按照相关标准，求出抗剪强度。

进一步，所述H形柱试件，表面与实体混凝土表面齐平；翼板与中轴垂直方向边长150mm，与中轴平行方向边长50mm，高度121mm，底面与实体混凝土连接；腹板与中轴垂直方向边长100mm，与中轴平行方向边长50mm，高度100mm，底面与表面平行；腹板底面、实体混凝土与翼板之间围设有内腔。

进一步，所述剪切向加荷装置包括剪切向下反力钢板、剪切向上反力钢板、剪切向侧钢板、剪切向H形钢垫板、剪切向液压千斤顶。

进一步，所述剪切向下反力钢板为矩形体，长度100mm，宽度（48-49）mm，厚度（15-20）mm，贯穿于内腔，短边侧面每侧均匀钻有2个与剪切向侧钢板下端连接的固定螺孔；所述剪切向上反力钢板规格尺寸同剪切向下反力钢板，短边侧面每侧均匀钻有2个与剪切向侧钢板上端连接的固定螺孔；所述剪切向侧钢板为矩形体，宽度同剪切下向反力钢板，厚度（10-15）mm，上、下端与固定螺孔对应位置各钻有2个固定圆孔，固定螺栓可穿过固定圆孔旋进固定螺孔。

进一步，所述剪切向H形体钢垫板位于H形柱试件表面上，在H形柱试件表面投影与H形柱试件表面重合；翼板与中轴垂直方向边长150mm，与中轴平行方向边长50mm，高度（25-35）mm；腹板与中轴垂直方向边长100mm，与中轴平行方向边长50mm，高度比翼板高度少5mm。

进一步，所述剪切向液压千斤顶位于剪切向钢垫板上表面与剪切向上反力钢板下表面之间，其量程满足检测要求；所述剪切向液压千斤顶安装有剪切向数字测力表。