一种测量水泥混凝土抗干缩开裂性能的三维约束试验装置制造方法及图纸

一种测量水泥混凝土抗干缩开裂性能三维约束试验装置，该装置的顶板和底板的圆环上各有６个圆孔，先将６根钢筋分别穿过底板上的６个圆孔，然后分别用６个套装螺母固定钢筋，将内筒和外筒放置在底板的圆环上，在内筒和外筒之间的筒腔内浇注水泥混凝土，并振捣密实，再将顶板平放在筒顶部，分别将６根钢筋插入顶板圆环上的６个圆孔中，分别用６个套装螺母旋紧固定６根钢筋，其中所述的套装螺母是由内螺母、外螺母和螺丝钉所构成，该装置从三个方向对水泥混凝土的塑性变形起到约束作用，从而可以通过观测裂纹的产生更准确的判定水泥混凝土抗干缩开裂性能，并具有结构简单、实用的特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水泥混凝土试验装置，具体地说是涉及一种测量水泥混凝土在硬化阶段的抗干縮开裂性能的三维约束试验装置。
技术介绍
目前，国内外有不少对于水泥混凝土塑性收縮开裂的研究。然而，往往对实验设备 要求太高或成本较高，如电容式测微仪法，为三维约束；或试验设备简单但测量较粗略准确 性不足，如圆环法，为二维约束。圆环法将水泥混凝土浇注在内筒(7)和外筒(1)之间(附 图3)，竖直方向并未对水泥混凝土进行约束。而水泥混凝土水化过程中会产生干縮导致裂 纹的出现，如果只是简单的二维约束，试件会在竖直方向产生形变直接导致裂纹数量少、裂 缝小，甚至观测不到裂纹。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种测量水泥混凝土抗干縮开裂性能的三维约束试 验装置。 为实现上述目的，在深入了解了现有的水泥混凝土干縮检测仪器，仔细剖析影响 其开裂的根本原因之后，本技术结合了水泥水化化学和钢筋混凝土力学原理，对原有 的圆环测量法进行了改进。本技术使圆环法中的水泥混凝土试件由二维约束上升为三 位约束，提高了测量的准确性，从而可以更准确的判定水泥混凝土的抗干縮开裂性能。通过 在水泥混凝土中布置钢筋，并由螺母使钢筋固定在圆环两端的顶板和底板上，从而达到试 件纵向自由端约束的目的。此装置不仅可以起到三维约束作用，而且试验装置简单、成本较 低、操作方便。 —种测量水泥混凝土抗干縮开裂性能的三维约束试验装置，其特征是该装置的顶 板(3)和底板(4)均为圆环形，在圆环上均匀等距离钻有6个圆孔(6)，先把6根钢筋(2) 分别穿过底板(4)上的6个圆孔(6)中，分别用6个套装螺母(5)套在6根钢筋(2)的下 端，旋紧固定6根钢筋，将内筒(7)和外筒(1)分别放置在底板(4)的圆环上，在内筒(7) 和外筒(1)之间的筒腔(8)内浇注水泥混凝土，并振捣密实，再将顶板(3)平放在内筒(7) 和外筒(1)的顶部，分别将6根钢筋(2)穿插入顶板(3)上6个圆孔(6)中，分别用6个套 装螺母(5)套在钢筋的上端部，拧紧固定6根钢筋。 所述的套装螺母(5)是由内螺母(9)、外螺母(11)和螺丝钉所构成，其中内螺母 (9)的螺母头的外侧面中央由一个插入钢筋(2)的圆洞，侧面上有一个螺钉孔(IO)，并与圆 洞相通，螺母头的内侧面为带螺纹的螺母杆，将外螺母(11)套在内螺母(9)的螺母杆上，并 旋紧。 本技术系一种测量水泥混凝土抗干縮开裂性能的三维约束试验装置，其主要 解决的问题是如何消除水泥混凝土试件纵向塑性收縮。在具体实施过程中，针对传统圆环 试验装置不能对试件进行纵向约束的缺陷，进行改善。结合水泥化学原理计算出水泥收縮内应力，结合钢筋混凝土力学原理计算出合理的配筋率。将钢筋均匀的分布在环状水泥混 凝土中，保证了试件承受均匀的内应力。水泥混凝土的塑性形变内力通过钢筋传递给内筒 和外筒，从而对试件纵向塑性形变进行有效约束，加之内筒和外筒的约束，确保了三维约 束。此外，此装置应用套装螺母将钢筋固定在顶板和底板上。该套装螺母的应用，避免了对 钢筋本身进行复杂的螺纹处理工艺，增强了该装置的实用性。 该装置从三个方向对水泥混凝土的塑性变形起到约束作用，从而可以通过观测裂 纹的产生更准确的判定水泥混凝土的抗干縮开裂性能。对研究及观测水泥混凝土的抗收縮 开裂性能具有指导意义。附图说明图1为测量水泥混凝土抗干縮开裂性能的三维约束试验装置的正视图。 图2为底板或顶板的俯视图。 图3为装置主体——外筒、内筒及筒腔的俯视图。 图4为套装螺母。其中，(a-l)为套装螺母的主视图，(a-2)为套装螺母的侧视图，(b-l)为套装螺母的外螺母的主视图，(b-2)为套装螺母的俯视图。 附图标记l——外筒 2——钢筋 3——顶板 4——底板 5——套装螺母 6——圆孔，用于钢筋穿过 7-内筒 8——筒腔，用于浇注水泥混凝土 9——内螺母 10-螺丝孔 11——外螺母。具体实施方式本技术在降低试验观测误差的同时试图最大程度提高实验装置的方便性和 重复使用性。本技术在设计时考虑了水泥混凝土水灰比及强度的波动，计算出经济并 符合要求的配筋率，并采用钢筋对称分布，保证了水泥混凝土内应力的均匀分布。 具体实施例首先将6根钢筋2通过套装螺母5固定在底板4上，即，先将6根钢 筋2分别穿过底板4上的6个圆孔6，用内螺母9套在钢筋一端，并将螺丝钉插入螺丝孔10 紧固，尔后将外螺母11套在内螺母9外侧的螺母杆上，进一步紧固。将内筒7和外筒1置 于底板4之上，在内筒7和外筒1之间的筒腔8内浇注水泥混凝土，振捣密实。然后将顶板 3平放于外筒和内筒的筒顶，分别将6根钢筋2插入顶板3上6个圆孔中，先把内螺母9套 在钢筋2的端部，将螺丝钉插入螺丝孔10并拧紧，后将外螺母11套于内螺母9外缘的带螺 纹的螺母杆上，旋紧。由于钢筋2的存在使筒腔8内的水泥混凝土对它的作用力通过顶板3 和底板4传递到内筒7和外筒1上，所以此装置有效的束缚了水泥混凝土的纵向塑性形变， 更符合试验原理的要求。避免了因试件纵向形变而引起的裂纹难以观测甚至部产生裂纹的情况。待拆模时，旋下套装螺母5，撤去内筒7和外筒1。随后，可采用扫描仪等设备对水泥 混凝土试件表面的裂纹宽度、长度、密度等状况进行系统的统计，对照混凝土干縮开裂的相 关裂缝要求，即可评定该混凝土的抗干縮开裂性能。本实施的整体装置采用钢材。实例尺寸如下 外筒1内径374mm，壁厚20mm，内筒7内径254mm，壁厚25mm，顶板3及底板4内径 250mm，外径420mm，板厚20mm ;钢筋2直径6mm，长度为170mm 180mm，套装螺母5包括内 螺母9、外螺母11和螺丝钉三部分；其中内螺母9外径9mm，外螺母11内径由8. 8mm到9mm 均匀变化，螺丝孔10直径约4mm。 此外，本技术中套装螺母的设计避免了对钢筋进行螺纹处理的复杂工艺，使 一般的试验室便可进行该试验，大大提高了试验装置的实用性、方便性、及日后该装置的推 广。而且螺母的可拆卸性也该装置具备很高的可重复性。 该装置从三个方向对水泥混凝土的塑性变形起到约束作用，从而可以通过观测裂 纹的产生更准确的判定水泥混凝土的抗干縮开裂性能。对研究及观测水泥混凝土的抗收縮 开裂性能具有指导意义。权利要求一种测量水泥混凝土抗干缩开裂性能的三维约束试验装置，其特征是该装置的顶板(3)和底板(4)均为圆环形，在圆环上均匀等距离钻有6个圆孔(6)，先把6根钢筋(2)分别穿过底板(4)上的6个圆孔(6)中，分别用6个套装螺母(5)套在6根钢筋(2)的下端，旋紧固定6根钢筋，将内筒(7)和外筒(1)分别放置在底板(4)的圆环上，在内筒(7)和外筒(1)之间的筒腔(8)内浇注水泥混凝土，并振捣密实，再将顶板(3)平放在内筒(7)和外筒(1)的顶部，分别将6根钢筋(2)穿插入顶板(3)上6个圆孔(6)中，分别用6个套装螺母(5)套在钢筋的上端部，拧紧固定6根钢筋。2. 根据权利要求l所述的试验装置，其特征在于所述的套装螺母(5)是由内螺母(9)、 外螺母(11)和螺丝钉所构成，其中内螺母(9)的螺母头的外侧面中央由一个插入钢筋(2) 的圆洞，侧面上有一个螺钉孔(IO)，并与圆洞相通，螺母头的内侧面为带螺纹的螺母杆，将 外螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量水泥混凝土抗干缩开裂性能的三维约束试验装置，其特征是该装置的顶板（３）和底板（４）均为圆环形，在圆环上均匀等距离钻有６个圆孔（６），先把６根钢筋（２）分别穿过底板（４）上的６个圆孔（６）中，分别用６个套装螺母（５）套在６根钢筋（２）的下端，旋紧固定６根钢筋，将内筒（７）和外筒（１）分别放置在底板（４）的圆环上，在内筒（７）和外筒（１）之间的筒腔（８）内浇注水泥混凝土，并振捣密实，再将顶板（３）平放在内筒（７）和外筒（１）的顶部，分别将６根钢筋（２）穿插入顶板（３）上６个圆孔（６）中，分别用６个套装螺母（５）套在钢筋的上端部，拧紧固定６根钢筋。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢晓明，蒋亚清，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]