CN204740162U - 一种混凝土试件裂缝产生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混凝土试件裂缝产生装置，包括裂缝扩展控制组件和裂缝宽度测量组件。裂缝扩展控制组件包括钻孔机、扩张筒和楔形钎，扩张筒包括中空筒体，楔形钎设置于所述中空筒体的中上部，在楔形钎向所述中空筒体中下部移动时，扩张筒的外径扩大。裂缝宽度测量组件包括固定于混凝土试件上的第一底座和第二底座，以及设置于第一底座与第二底座之间并与第一底座和第二底座固定连接的测距仪，第一底座和第二底座设置于混凝土试件中欲产生裂缝的两侧。本申请中的混凝土试件裂缝产生装置能够使混凝土试件产生裂缝的同时能够实时显示裂缝宽度，从而能够对混凝土试件中的裂缝进行精确控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及混凝土试件裂缝预设和裂宽控制技术，具体涉及一种混凝土试件裂缝产生装置。
背景技术
混凝土基材有害裂缝的产生，会降低甚至破坏锚固于混凝土中的锚栓的性能，进而严重影响混凝土的结构耐久性。因此研究混凝土基材开裂状况与锚固于混凝土中的锚栓的性能以及锚栓受到的破坏形式之间的关系对于钢筋混凝土构件结构耐久性的研究十分重要。目前，对于混凝土基材开裂状况与锚固于混凝土中的锚栓的性能以及锚栓受到的破坏形式之间的关系，通常利用裂缝参数与真实裂缝一致的混凝土试件进行研究，以得到更有工程应用价值的试验数据。
目前，制作开裂混凝土试件的方法主要有3种：(1)预制裂缝法：浇筑混凝土试件时，预先插入一定厚度的薄片，预制混凝土裂缝。(2)劈拉开裂法：混凝土试件达到一定强度后，采用劈拉试验方法使混凝土形成劈拉裂缝。(3)弯拉开裂法：浇筑混凝土试件时，施加荷载使之产生弯拉应力，受拉区形成裂缝。采用预制裂缝法形成的裂缝是一条沿深度方向等宽的裂缝，且裂缝宽度较大。采用劈拉开裂法形成的裂缝往往同时出现多条，难以准确测量单条裂缝宽度，且裂缝为贯穿的通缝，这与真实裂缝存在很大差异；采用弯拉开裂法亦不能精确地控制形成的裂缝宽度。
由此可知，有必要提供一种能够实现对裂缝宽度精确控制的混凝土试件裂缝产生装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够实现对裂缝宽度精确控制的混凝土试件裂缝产生装置。
为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种混凝土试件裂缝产生装置，包括裂缝扩展控制组件和裂缝宽度测量组件；
所述裂缝扩展控制组件包括钻孔机、扩张筒和楔形钎，所述扩张筒包括中空筒体，所述楔形钎设置于所述中空筒体的中上部，在所述楔形钎向所述中空筒体中下部移动时，所述扩张筒的外径扩大；
所述裂缝宽度测量组件包括固定于混凝土试件上的第一底座和第二底座，以及设置于第一底座与第二底座之间并与第一底座和第二底座固定连接的测距仪，第一底座和第二底座设置于所述混凝土试件中欲产生裂缝的两侧。
优选地，所述楔形钎的中上部开有环形卡槽；
所述裂缝扩展控制组件还包括拉拔头和锤击头；所述拉拔头的连接端与所述楔形钎上的环形卡槽卡接；所述锤击头位于所述拉拔头的固定端并套于所述楔形钎的顶部。
更为优选地，所述拉拔头为U型结构，U型结构的开口端为拉拔头的连接端，封闭端为拉拔头的固定端；U形结构开口处设有两个均向U型结构内侧延伸、形成相对设置的凸起，两个凸起与楔形钎上的环形卡槽卡接。
优选地，所述混凝土试件中欲产生裂缝的两侧设置多组第一底座和第二底座，每组第一底座和第二底座之间连接一个测距仪。
进一步地，所述裂缝宽度测量组件还包括位移接收器和显示器；
所述位移接收器的信号接收端与每个测距仪连接，信号输出端与所述显示器连接
由以上技术方案可知，本申请中的混凝土试件裂缝产生装置能够使混凝土试件产生裂缝的同时能够实时显示裂缝宽度，从而能够对混凝土试件中的裂缝进行精确控制。利用本申请实施例中所述的混凝土试件裂缝产生装置产生的裂缝与真实的裂缝完全一致，外宽内窄、裂缝壁面粗糙。可以用它来模拟真实的裂缝，以研究锚栓的性能以及破坏形式与混凝土基材开裂状况之间的关系，从而为建筑行业的加固、抗震工作提供有价值的参考数据。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1为根据一优选实施例示出的楔形钎与扩张筒的结构示意图；
图2示出了根据一优选实施例示出的混凝土试件上安装裂缝宽度测量组件的结构示意图；
图3为根据一优选实施例示出的裂缝扩展控制组件的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
下面通过具体的实施例对本申请中的混凝土试件裂缝产生装置的结构进行详细阐述。
本申请中的凝土试件裂缝产生装置包括裂缝扩展控制组件和裂缝宽度测量组件。
裂缝扩展控制组件包括钻孔机、扩张筒和楔形钎。图1为根据一优选实施例示出的楔形钎与扩张筒的结构示意图。如图1所示，扩张筒1包括中空筒体，楔形钎2设置于中空筒体的中上部，在楔形钎2向中空筒体中下部移动时，扩张筒1的外径扩大。
图2示出了根据一优选实施例示出的混凝土试件上安装裂缝宽度测量组件的结构示意图。如图2所示，裂缝宽度测量组件包括固定于混凝土试件3上的第一底座4和第二底座5，以及设置于第一底座4与第二底座5之间并与第一底座4和第二底座5固定连接的测距仪6，第一底座4和第二底座5设置于混凝土试件3中欲产生裂缝7的两侧。
下面对于本申请中的混凝土试件裂缝产生装置产生裂缝的方法进行详细阐述。
在使混凝土试件3产生裂缝7之前，首先对混凝土试件3配筋，即在混凝土试件3中添加钢筋，用于保证素混凝土试件在加载过程中裂缝稳定扩展，防止脆性断裂。
本申请中，结合混凝土试件裂缝产生装置采用两次加载法使混凝土试件产生自然裂缝。具体如下：
第一次加载采用万能试验机对混凝土试件施加荷载至预定裂缝宽度。由于混凝土内部配有钢筋，素混凝土试件不会出现脆性断裂，可以准确控制裂缝稳定开裂、缓慢扩展。
第二次加载将试验机卸载，混凝土内部配有钢筋使得新形成的裂缝闭合，裂缝宽度接近零。然后在形成的裂缝的末端，用钻孔机在试件上打一个贯穿混凝土试件的孔10，如图2所示。在孔中放入扩张筒1，在扩张筒1中插入楔形钎2，用锤子等敲击楔形钎2的顶部，楔形钎2缓慢的锲进扩张筒1，扩张筒1的外径增加产生膨胀，从而再次胀开混凝土试件的裂缝。分置于裂缝两端的第一底座4和第二底座5之间的测距仪6实时显示混凝土试件裂缝的宽度。缓慢调节楔形钎2锲进扩张筒1的深度，来控制扩张筒1产生膨胀，通过控制扩张筒1的膨胀程度来达到控制裂缝的宽度。通过控制扩张筒的膨胀程度，本申请中混凝土试件中裂缝的宽度可精确地控制为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.5mm等。
在混凝土试件的裂缝达到设定数值后，可将楔形钎2由扩张筒1中拔出。图3为根据一优选实施例示出的裂缝扩展控制组件的结构示意图。如图3所示，为了楔形钎2拔出，本申请的裂缝扩展控制组件还包括拉拔头11和锤击头12。为使拉拔头11与楔形钎2实现连接，本实施例中的优选方案为在楔形钎2的中上部开有环形卡槽。拉拔头采用U型结构，其中，U型结构的开口端为拉拔头的连接端，封闭端为拉拔头的固定端。U形结构开口处即拉拔头的连接端设有两个均向U型结构内侧延伸、形成相对设置的凸起，两个凸起与楔形钎2上的环形卡槽卡接。锤击头固定于拉拔头的固定端，并套于楔形钎的顶端，即楔形钎被锤击的那一端。
需要说明的是，拉拔头采用U型结构与楔形钎2实现卡接只是示例性的，凡是能够与楔形钎2固定连接，将其由扩张筒中拉出的结构均落入本实用新型的保护范围。
在上述步骤设定宽度的裂缝产生后，利用拉拔头将楔形钎2从扩张筒1中拔出。
为了获得混凝土试件中不同位置处裂缝的宽度，进而得到裂缝宽度的平均值，本实施例中优选地，在混凝土试件中欲产生裂缝的两侧设置多组第一底座4和第二底座5，每组第一底座4和第二底座5之间连接一个测距仪6，从而能够测量不同位置处裂缝的宽度。
本申请中所述的测距仪6包括但不限于百分表。在测距仪使用百分表时，裂缝的实时宽度需要人为去读取，由于观察角度和视力的偏差，人为读出的数据不精确，甚至会产生错误的读数。为避免这一问题，本实施例中裂缝宽度测量组件进一步优选地还包括位移接收器8和显示器9，如图2所示。位移接收器8的信号接收端与混凝土试件上固定的每个测距仪6连接，信号输出端与显示器9连接。位移接收器接收每个测距仪6产生的数据并发送给显示器，显示器将每个测距仪6的测量数据进行实时显示。
利用本申请实施例中所述的混凝土试件裂缝产生装置产生的裂缝与真实的裂缝完全一致，外宽内窄、裂缝壁面粗糙。可以用它来模拟真实的裂缝，以研究锚栓的性能以及破坏形式与混凝土基材开裂状况之间的关系，从而为建筑行业的加固、抗震工作提供有价值的参考数据。
由以上各技术方案可知，本申请中的混凝土试件裂缝产生装置能够使混凝土试件产生裂缝的同时能够实时显示裂缝宽度，从而能够对混凝土试件中的裂缝进行精确控制，从而为建筑行业的加固、抗震工作提供精确的混凝土试件模型。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (5)
1.一种混凝土试件裂缝产生装置，其特征在于，包括裂缝扩展控制组件和裂缝宽度测量组件；
所述裂缝扩展控制组件包括钻孔机、扩张筒和楔形钎，所述扩张筒包括中空筒体，所述楔形钎设置于所述中空筒体的中上部，在所述楔形钎向所述中空筒体中下部移动时，所述扩张筒的外径扩大；
所述裂缝宽度测量组件包括固定于混凝土试件上的第一底座和第二底座，以及设置于第一底座与第二底座之间并与第一底座和第二底座固定连接的测距仪，第一底座和第二底座设置于所述混凝土试件中欲产生裂缝的两侧。
2.根据权利要求1所述的混凝土试件裂缝产生装置，其特征在于，所述楔形钎的中上部开有环形卡槽；
所述裂缝扩展控制组件还包括拉拔头和锤击头；所述拉拔头的连接端与所述楔形钎上的环形卡槽卡接；所述锤击头位于所述拉拔头的固定端并套于所述楔形钎的顶部。
3.根据权利要求2所述的混凝土试件裂缝产生装置，其特征在于，所述拉拔头为U型结构，U型结构的开口端为拉拔头的连接端，封闭端为拉拔头的固定端；U形结构开口处设有两个均向U型结构内侧延伸、形成相对设置的凸起，两个凸起与楔形钎上的环形卡槽卡接。
4.根据权利要求1至3中任一所述的混凝土试件裂缝产生装置，其特征在于，所述混凝土试件中欲产生裂缝的两侧设置多组第一底座和第二底座，每组第一底座和第二底座之间连接一个测距仪。
5.根据权利要求4所述的混凝土试件裂缝产生装置，其特征在于，所述裂缝宽度测量组件还包括位移接收器和显示器；
所述位移接收器的信号接收端与每个测距仪连接，信号输出端与所述显示器连接。
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