[发明专利]磁性开关控制落锤式抗弯冲击试验台

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种纤维混凝土抗弯冲击试验装置，属于混凝土材料测试技术领域。

背景技术

纤维混凝土与普通混凝土相比，抗拉强度、弯拉强度（又称抗弯强度、抗折强度）、抗剪强度都有提高，韧性也有明显改善。近年来，国内外针对纤维混凝土的研究不断深入，纤维混凝土的应用也越来越广泛。桥面、路面、预制桩端部等结构物多承受冲击作用，并且有相当部分属于弯曲冲击，因此，研究纤维混凝土的抗弯冲击性能具有十分重要的实际意义。

国内外学者针对纤维混凝土抗冲击性能进行试验研究采用的试验装置多为ACI544委员会推荐的落锤试验装置或者在其基础上改进后的落锤装置，主要针对抗压性能为主的冲击试验。而在建筑和桥梁结构中，许多梁式构件必须承受引起弯曲应力的冲击荷载，抗弯冲击性能是评价混凝土材料性能的重要指标。但由于目前尚缺乏测试抗弯冲击性能的标准试验装置，设计人员依然无法将抗弯冲击性能作为一个设计参数。国内外文献中涉及的抗弯冲击试验装置（李建辉,张科强,邓宗才.粗合成纤维混凝土抗弯冲击强度的分布规律[J].建筑科学与工程学报,2007,24(4):54-59；Y. Mohammadi, R. Carkon-Azad, S.P. Singh , S.K. Kaushik. Impact resistance of steel fibrous concrete containing fibres of mixed aspect ratio[J]. Construction and Building Materials,2009,(23):183-189；S. Mindess,A. Bentur.A preliminary study of the fracture of concrete beams under impact loading，using high speed photography[J].Cement and Concrete Research,1985,(15):474-484.），存在以下不足：对冲击锤采取手动定位，冲击高度及冲击锤落点易产生误差；没有采用合适的传力装置，易造成应力集中，无法确保试验结果的准确性；装置体积庞大，结构复杂，无法在工地或现场安装。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能使抗弯冲击试验结果精确、适用范围广泛、便于携带，能保护操作人员安全，操作简便，尤其适用于国内不同建筑工地的抗弯冲击试验台，从而解决了冲击锤手动定位易产生误差及缺乏合适的传力装置易造成应力集中等因素对抗弯冲击试验结果产生影响的问题，同时本装置实现了良好的拓展性，应用范围广泛。

本发明的技术方案是：

底座13通过膨胀螺栓固定在刚性地面上。底座13上开一条梯形槽，左右两个支座11对称放置在梯形槽上，根据试验的跨度要求调整两个支座11的间距，通过螺栓12将支座11固定在底座13上。试件10放置在支座11上，并通过支座螺杆7及细钢板9固定试件10。传力装置6放置在试件10上表面中间位置。保护装置5通过底座螺杆8固定在底座13上。冲击架1焊接固定在底座13上。悬臂2端部为钢环，通过活动螺栓14固定在冲击架1上。磁性开关3通过活动螺栓15固定在悬臂2上。

进行冲击试验前，首先根据试验要求将悬臂2调整至所需高度并通过活动螺栓14固定在冲击架1上。根据试验要求，调整左右两个支座11的位置使其间距符合试验的跨度要求，通过螺栓12将支座11固定在底座13上。将试件10放置在支座11上，安装支座螺杆7及细钢板9固定试件10。调整磁性开关3在悬臂2上的位置，用铅锤测量确定磁性开关3的中心与试件10上表面形心对中，并通过活动螺栓15固定在悬臂2上。根据中国工程建设标准协会推荐的《纤维混凝土试验方法标准》CECS13:2009、美国材料试验协会ASTM C1018标准等国内外相关标准对于混凝土弯曲性能的试验规定，针对不同的试验目的可以选用三点加载的弯曲试验或四点加载的弯曲试验，因此在所述抗弯冲击试验装置中，传力装置6有两种形式：单滚轴传力装置和双滚轴传力装置，分别用于三点加载和四点加载的抗弯冲击试验，试验时可根据试验要求选用一种。在试件10上表面中间位置放置传力装置6，使得传力装置6上表面形心与试件10上表面形心的连线与冲击锤4的下落迹线重合。保护装置5通过底座螺杆8固定在底座13上，调整底座螺杆8上的螺栓可使保护装置5上下移动，直到与传力装置6接触，同时用水准尺测量确保传力装置6为水平放置。