一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，包括底座、反力架、豎向加載裝置和橫向加載裝置，所述反力架設(shè)置在底座中部，所述反力架的兩側(cè)對稱設(shè)有橫向加載裝置，所述反力架的橫梁上向下設(shè)有豎向加載裝置，所述豎向加載裝置底部與承壓裝置連接，所述承壓裝置包括上承壓裝置和下承壓裝置，所述上承壓裝置和下承壓裝置之間中心位置設(shè)有半球形支撐，所述上承壓裝置和下承壓裝置通過安裝在下承壓裝置頂面四個角上的導(dǎo)向桿連接，所述導(dǎo)向桿穿過上承壓裝置，且在上承壓裝置的上方部分套裝有彈簧，所述彈簧頂部設(shè)有壓板，所述壓板通過擰緊在導(dǎo)向桿上的螺母固定。本實(shí)用新型能夠同時對試樣加載圍壓荷載和豎向荷載，能夠?qū)崿F(xiàn)不同圍壓荷載下試樣的最大抗壓強(qiáng)度。
【專利說明】
一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于建筑材料（主要是混凝土以及混凝土復(fù)合材料為主)檢測技術(shù)領(lǐng) 域，具體涉及一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土木工程行業(yè)也在高速的發(fā)展著。越來越多的材料被 用于土木工程中，伴隨著越來越多的材料及結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)，更加推動了土木工程行業(yè)的 發(fā)展?；炷两Y(jié)構(gòu)作為當(dāng)代土木和水利工程中應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)類型，已廣泛應(yīng)用于水利工 程、民用建筑、道路與橋梁、海工與港口、核電站與軍事防護(hù)等工程。在混凝土結(jié)構(gòu)中，給予 混凝以橫向的圍壓，來加強(qiáng)混凝土豎向抗壓強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)逐漸應(yīng)用廣泛。例如，一種新型的復(fù) 合材料輪胎-土就是利用輪胎來對內(nèi)部填料進(jìn)行橫向的約束，提供圍壓，來提高該復(fù)合單元 體的抗壓強(qiáng)度。這些材料都涉及到一個圍壓的問題，即：在提供一定的圍壓的情況下，該材 料的豎向抗壓強(qiáng)度能提高多少，能提高到什么程度。有很多的結(jié)構(gòu)都是利用橫向的圍壓，來 提高該結(jié)構(gòu)或材料的豎向抗壓強(qiáng)度的，所以該裝置的實(shí)用新型是很有必要的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型為了解決上述問題，提出了一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試 驗(yàn)裝置，本實(shí)用新型能夠同時對試樣加載圍壓荷載和豎向荷載，能夠?qū)崿F(xiàn)不同圍壓荷載下 試樣的最大抗壓強(qiáng)度。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，包括底座、反力架、豎向加載裝 置和橫向加載裝置，所述反力架設(shè)置在底座中部，所述反力架的兩側(cè)對稱設(shè)有橫向加載裝 置，所述反力架的橫梁上向下設(shè)有豎向加載裝置，所述豎向加載裝置底部與承壓裝置連接， 所述承壓裝置包括上承壓裝置和下承壓裝置，所述上承壓裝置和下承壓裝置之間中心位置 設(shè)有半球形支撐，所述上承壓裝置和下承壓裝置通過安裝在下承壓裝置頂面四個角上的導(dǎo) 向桿連接，所述導(dǎo)向桿穿過上承壓裝置，且在上承壓裝置的上方部分套裝有彈簧，所述彈簧 頂部設(shè)有壓板，所述壓板通過擰緊在導(dǎo)向桿上的螺母固定。
[0006] 所述橫向加載裝置包括第一立柱、升降裝置和圍壓加載裝置，所述第一立柱的一 個立面上設(shè)有能夠升降的升降裝置，所述升降裝置上水平設(shè)有圍壓加載裝置。
[0007] 所述升降裝置包括導(dǎo)軌，滑塊、承重臺和豎向驅(qū)動裝置，所述導(dǎo)軌上裝有能夠沿導(dǎo) 軌上下滑動的滑塊，所述滑塊上固定有承重臺，所述承重臺下方設(shè)有豎向驅(qū)動裝置。
[0008] 所述承重臺的橫截面呈L型。
[0009] 所述圍壓加載裝置包括圍壓傳感器、圍壓驅(qū)動裝置、圍壓連接桿和圍壓加載板，所 述圍壓傳感器的一端固定在升降裝置上，另一端與圍壓驅(qū)動裝置的一端連接，所述圍壓驅(qū) 動裝置的另一端與圍壓連接桿的一端連接，所述圍壓連接桿的另一端固定有圍壓加載板， 所述圍壓傳感器、圍壓驅(qū)動裝置和圍壓連接桿同軸。
[0010] 所述圍壓加載板為圓弧型半圓形板。
[0011] 所述豎向加載裝置包括頂壓驅(qū)動裝置、頂壓傳感器和平衡底板，所述頂壓傳感器 固定在反力架上，所述頂壓驅(qū)動裝置的頂部與頂壓傳感器連接，底部與承壓裝置連接，所述 承壓裝置的下方設(shè)有平衡底板。
[0012] 所述反力架由兩個豎直平行設(shè)置的第二立柱和連接兩個第二立柱頂端的橫梁組 成，所述橫梁底面的中心向下設(shè)有頂壓驅(qū)動裝置。
[0013] 所述豎向驅(qū)動裝置、圍壓驅(qū)動裝置和頂壓驅(qū)動裝置為氣缸、液壓缸或者千斤頂。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果為：
[0015] (1)本實(shí)用新型能夠同時對試樣加載圍壓荷載和豎向荷載，能夠?qū)崿F(xiàn)不同圍壓荷 載下試樣的最大抗壓強(qiáng)度；
[0016] (2)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，能夠提供準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型橫向加載裝置示意圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型豎向加載裝置示意圖；
[0020] 圖4為本實(shí)用新型承壓裝置示意圖；
[0021] 其中，1、底座，2、豎向加載裝置，3、橫向加載裝置，4、第一立柱，5、導(dǎo)軌，6、滑塊，7、 承重臺，8、微壓傳感器，9、圍壓驅(qū)動裝置，10、圍壓連接桿，11、圍壓加載板，12、豎向驅(qū)動裝 置，13、第二立柱，14、橫梁，15、頂壓驅(qū)動裝置，16、承壓裝置，17、平衡底板，161、上承壓裝 置，162、下承壓裝置，163、導(dǎo)向桿，164、彈簧，165、半球形支撐。
【具體實(shí)施方式】：
[0022] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0023] 如圖1所示，一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，包括底座1、反力 架、豎向加載裝置2和橫向加載裝置3，所述反力架設(shè)置在底座1中部，所述反力架的兩側(cè)對 稱設(shè)有橫向加載裝置3。所述反力架由兩個豎直平行設(shè)置的第二立柱13和連接兩個第二立 柱13頂端的橫梁14組成，所述橫梁14底面的中心向下設(shè)有頂壓驅(qū)動裝置15,所述反力架的 橫梁14上向下設(shè)有豎向加載裝置2,所述豎向加載裝置2底部與承壓裝置16連接，兩個橫向 加載裝置3對稱設(shè)置能夠?qū)Φ鬃?起一定的平衡作用，使整臺設(shè)備中重心位于底座1的中心， 豎向加載裝置2用于對試樣施加豎直方向的荷載;橫向加載裝置3有兩個，分別設(shè)置在豎向 加載裝置2的兩側(cè)，并呈對稱設(shè)置，對試樣的兩側(cè)施加荷載，形成試樣的圍壓。
[0024] 如圖2所示，所述橫向加載裝置3包括第一立柱4、升降裝置和圍壓加載裝置，所述 第一立柱4的一個立面上設(shè)有能夠升降的升降裝置，所述升降裝置上水平設(shè)有圍壓加載裝 置。所述升降裝置包括導(dǎo)軌5,滑塊6、承重臺7和豎向驅(qū)動裝置12,所述導(dǎo)軌5上裝有能夠沿 導(dǎo)軌5上下滑動的滑塊6,所述滑塊6上固定有承重臺7,所述承重臺7下方設(shè)有豎向驅(qū)動裝置 12。所述承重臺7的橫截面呈L型。所述圍壓加載裝置包括圍壓傳感器8、圍壓驅(qū)動裝置9、圍 壓連接桿10和圍壓加載板11，所述圍壓傳感器8的一端固定在升降裝置上，另一端與圍壓驅(qū) 動裝置9的一端連接，所述圍壓驅(qū)動裝置9的另一端與圍壓連接桿10的一端連接，所述圍壓 連接桿10的另一端固定有圍壓加載板11，所述圍壓傳感器8、圍壓驅(qū)動裝置9和圍壓連接桿 10同軸。所述圍壓加載板11為圓弧型半圓形板。具體的，在使用過程中，啟動豎向驅(qū)動裝置 12,使安裝在滑塊6上的稱重臺沿導(dǎo)軌5運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)圍壓加載裝置的升降，用以調(diào)整圍壓加載 裝置的上下位置，調(diào)整完圍壓加載裝置的上下位置后，啟動圍壓驅(qū)動裝置9,使圍壓加載板 11對試樣進(jìn)行圍壓加載，當(dāng)圍壓傳感器8到達(dá)設(shè)定荷載時，使圍壓驅(qū)動裝置9停止加載。
[0025] 如圖3所示，所述豎向加載裝置2包括頂壓驅(qū)動裝置15、頂壓傳感器和平衡底板17， 所述頂壓傳感器固定在反力架上，所述頂壓驅(qū)動裝置15的頂部與頂壓傳感器連接，底部與 承壓裝置16連接，所述承壓裝置16的下方設(shè)有平衡底板17。平衡底板17位于底座1的上表 面，位置在承壓裝置16的正下方，如圖4所示，所述承壓裝置16包括上承壓裝置161和下承壓 裝置162,所述上承壓裝置161和下承壓裝置162之間中心位置設(shè)有半球形支撐165,所述上 承壓裝置161和下承壓裝置162通過安裝在下承壓裝置162頂面四個角上的導(dǎo)向桿163連接， 所述導(dǎo)向桿163穿過上承壓裝置161，且在上承壓裝置161的上方部分套裝有彈簧164,所述 彈簧164頂部設(shè)有壓板，所述壓板通過擰緊在導(dǎo)向桿163上的螺母固定。選定圍壓荷載值后， 啟動頂壓驅(qū)動裝置15對試樣進(jìn)行豎直方向加載荷載，直至試樣被破壞，記錄試樣破壞時的 最大值。
[0026] 所述豎向驅(qū)動裝置12、圍壓驅(qū)動裝置9和頂壓驅(qū)動裝置15為氣缸、液壓缸或者千斤 頂，本實(shí)施例中采用千斤頂，能夠?qū)υ嚇犹峁┹^大的荷載。
[0027] 使用一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置及方法的試驗(yàn)方法，包括以 下步驟：
[0028] (1)檢查試驗(yàn)裝置各部件的完整性和靈活性，確保試驗(yàn)裝置能夠正常運(yùn)行；
[0029] (2)調(diào)整豎向驅(qū)動裝置12,使承重臺7上下運(yùn)動，直至圍壓加載板11與試樣高度對 應(yīng)，并調(diào)整圍壓驅(qū)動裝置9,向試樣施加設(shè)定的橫向荷載；
[0030] (3)保持試樣的橫向荷載不變，調(diào)整頂壓驅(qū)動裝置15對試樣施加豎向荷載，當(dāng)試樣 破壞時記錄最大豎向荷載；
[0031 ] (4)更換試樣，改變橫向荷載數(shù)值，重復(fù)步驟(2)~(3);
[0032] (5)繪制莫爾圓，并繪制出莫爾圓的切線，得到試樣的C值和V值。
[0033] 上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新 型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:包括底座、反力架、豎 向加載裝置和橫向加載裝置，所述反力架設(shè)置在底座中部，所述反力架的兩側(cè)對稱設(shè)有橫 向加載裝置，所述反力架的橫梁上向下設(shè)有豎向加載裝置，所述豎向加載裝置底部與承壓 裝置連接，所述承壓裝置包括上承壓裝置和下承壓裝置，所述上承壓裝置和下承壓裝置之 間中心位置設(shè)有半球形支撐，所述上承壓裝置和下承壓裝置通過安裝在下承壓裝置頂面四 個角上的導(dǎo)向桿連接，所述導(dǎo)向桿穿過上承壓裝置，且在上承壓裝置的上方部分套裝有彈 簧，所述彈簧頂部設(shè)有壓板，所述壓板通過擰緊在導(dǎo)向桿上的螺母固定。2. 如權(quán)利要求1所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:所 述橫向加載裝置包括第一立柱、升降裝置和圍壓加載裝置，所述第一立柱的一個立面上設(shè) 有能夠升降的升降裝置，所述升降裝置上水平設(shè)有圍壓加載裝置。3. 如權(quán)利要求2所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:所 述升降裝置包括導(dǎo)軌，滑塊、承重臺和豎向驅(qū)動裝置，所述導(dǎo)軌上裝有能夠沿導(dǎo)軌上下滑動 的滑塊，所述滑塊上固定有承重臺，所述承重臺下方設(shè)有豎向驅(qū)動裝置。4. 如權(quán)利要求3所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:所 述承重臺的橫截面呈L型。5. 如權(quán)利要求2所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:所 述圍壓加載裝置包括圍壓傳感器、圍壓驅(qū)動裝置、圍壓連接桿和圍壓加載板，所述圍壓傳感 器的一端固定在升降裝置上，另一端與圍壓驅(qū)動裝置的一端連接，所述圍壓驅(qū)動裝置的另 一端與圍壓連接桿的一端連接，所述圍壓連接桿的另一端固定有圍壓加載板，所述圍壓傳 感器、圍壓驅(qū)動裝置和圍壓連接桿同軸。6. 如權(quán)利要求5所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:所 述圍壓加載板為圓弧型半圓形板。7. 如權(quán)利要求1所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:所 述豎向加載裝置包括頂壓驅(qū)動裝置、頂壓傳感器和平衡底板，所述頂壓傳感器固定在反力 架上，所述頂壓驅(qū)動裝置的頂部與頂壓傳感器連接，底部與承壓裝置連接，所述承壓裝置的 下方設(shè)有平衡底板。8. 如權(quán)利要求7所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征是:所 述反力架由兩個豎直平行設(shè)置的第二立柱和連接兩個第二立柱頂端的橫梁組成，所述橫梁 底面的中心向下設(shè)有頂壓驅(qū)動裝置。9. 如權(quán)利要求3、5或7所述的一種測量建筑材料在圍壓下抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置，其特征 是:所述豎向驅(qū)動裝置、圍壓驅(qū)動裝置和頂壓驅(qū)動裝置為氣缸、液壓缸或者千斤頂。
【文檔編號】G01N3/12GK205506574SQ201620339796
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】馬源, 王珂, 孫潤生, 李信, 王學(xué)成, 張宏博
【申請人】山東大學(xué)