[实用新型]一种低温及超低温环境下钢筋拉伸试验夹具及其试验装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种钢筋拉伸试验夹具及其试验装置。

背景技术

在温度为-20℃左右的寒冷地区、温度为-40℃左右的高寒地区以及温度低于-40℃的超低温特种工程中，钢筋仍是最为常用的建筑材料之一。由于温度的下降会对钢筋的力学性能造成影响，因此目前已有几种试验方法用于低温或超低温环境钢筋力学研究，主要采用三种方法：1、将受测钢筋置于低温环境中，待钢筋达到目标温度后快速取出，并在常温下进行力学试验；2、将受测钢筋用万能试验机夹具固定，钢筋中部置于低温环境，使其在试验过程中始终保持目标温度，但靠近万能试验机夹具的钢筋两端仍然处于常温，破坏更易发生在此温度分界处；3、将受测钢筋两端预先进行螺纹加工，用特制夹具螺纹连接，然后将整个钢筋试样放入低温箱中进行试验。

上述方法均存在不足之处：前两种方法在试验时部分或整个钢筋试样会处于常温，会使试件出现温度分布不均情况，破坏处也更可能出现在两端，导致所测试验数据存在偏差；而第三种方法尽管避免了前两种不足，但螺纹加工会减小试件横截面积，尤其对于在低温下伸长率小的钢筋，试验时所产生的集中应力将无法通过钢筋自身的变形加以缓解，因此容易在与特种夹具的螺纹连接处发生断裂，也会导致试验数据产生偏差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低温及超低温环境下钢筋拉伸试验夹具及其试验装置，要解决钢筋拉伸试验中受测钢筋所处的温度环境均匀的技术问题；并解决钢筋拉伸试验中受测钢筋与夹具之间如果只通过螺纹连接则受测钢筋螺纹端头容易最先断裂的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种低温及超低温环境下钢筋拉伸试验夹具，夹持在受测钢筋的两端，包括传力杆、与传力杆连接的自锁连接件，所述自锁连接件内置有用于夹持受测钢筋的自锁夹头，所述自锁夹头通过防脱固定环与受测钢筋固定连接，所述防脱固定环位于自锁夹头的外侧、与受测钢筋穿出自锁夹头的端头螺纹连接。

所述自锁连接件为圆筒状结构，其内腔的上部是设有内螺纹的螺纹段，下部为倒锥形的自锁段，中部为平滑的过渡段。

所述自锁夹头是由两个对称的夹片组成，两个夹片拼合成倒锥形的夹头卡在自锁连接件的自锁段中，所述自锁夹头与自锁段的接触面为光滑面。

所述两个夹片之间通过定位销连接，夹片上有用于定位销插入的定位槽。

所述夹片的内侧面的中心位置、在竖直方向上开有一道夹持受测钢筋用的通槽。

所述通槽随着两个夹片拼合后的横截面是正六边形、且与受测钢筋的接触面为粗糙面。

所述防脱固定环上设有与受测钢筋连接用的内螺纹。

所述传力杆包括圆柱杆身和圆柱端头，两者中轴线重合、且圆柱端头的直径大于圆柱杆身的直径，所述圆柱端头上设有与自锁连接杆的螺纹段配合的外螺纹。

所述圆柱端头的竖直方向上开有用于温度传感器穿入的通孔，所述通孔的内部槽道倾斜于圆柱端头的中轴。

一种应用所述的超低温环境下钢筋拉伸试验夹具的试验装置，包括万能试验机和置于万能试验机的上下钳口之间的低温箱，所述低温箱的上下两面各有一个相互对应的、用于穿过连接在受测钢筋两端的钢筋拉伸试验夹具的孔洞，所述钢筋拉伸试验夹具的传力杆的一端穿出孔洞、并通过万能试验机上的钳口固定，另一端与自锁连接件连接，所述自锁连接件内置有自锁夹头，所述自锁夹头夹持在受测钢筋的两端、并通过防脱固定环将受测钢筋的端头固定，所述防脱固定环位于自锁夹头的外侧、与受测钢筋穿出自锁夹头的端头螺纹连接。

    与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型克服了传统钢筋拉伸试验中受测钢筋温度分布不均匀、螺纹端头容易最先断裂的缺点，解决了保证试验精度和效率的技术问题。

本实用新型利用传力杆、自锁连接件、自锁夹头和防脱固定环将受测钢筋夹持起来，实现了将受测钢筋完全置于低温箱的目的，保证了整个试验过程中受测钢筋温度分布均匀，可以实现常温到-196℃的试验环境，其中常温一般是15℃到25℃的温度范围，此外，本实用新型不是单纯只与受测钢筋螺纹连接，而是通过自锁夹头将受测钢筋的非螺纹部分夹持住，避免了螺纹加工导致受测钢筋的螺纹端头横截面积减小，尤其对于在低温或者超低温下伸长率小的钢筋、试验时所产生的集中应力将无法通过钢筋自身的变形加以缓解，容易在与夹具的螺纹连接处最先发生断裂的弊端，保证了试验的准确度。