[发明专利]预加剪应力试件、试件制备装置和方法及劈裂试验方法

权利要求书

1.一种试件制备用装置，其特征在于，其包括：壳模，具有容置空间，供制备可预加剪应力的碾压混凝土高压水劈裂试验用试件用的常态混凝土和碾压混凝土填入其中，该容置空间具有一延伸方向；还包括夯实设备，具有用于夯实壳模的容置空间中的碾压混凝土的底板，该底板具有一斜面，该斜面与该延伸方向间具有一夹角α；其中，所述碾压混凝土高压水劈裂试验用试件具有一延伸方向，在该延伸方向具有依次设置的第一混凝土块、第二混凝土块、第三混凝土块和第四混凝土块，其中，第一混凝土块与第二混凝土块的接触面构成第一层面，第二混凝土块与第三混凝土块的接触面构成第二层面，第三混凝土块与第四混凝土块的接触面构成第三层面，该第二层面与该延伸方向间具有一夹角α，该试件内部于该第二层面处具有一预设裂缝，该预设裂缝通过一接口通道与试件外部连通。

2.如权利要求1所述的试件制备用装置，其特征在于：所述壳模整体呈筒状，其底端呈封闭状，其封闭状的底端的内底部设有底盖，所述底盖设有或不设若干通孔，通孔供锚杆穿设，所述锚杆靠近壳模内底部的一侧设有螺纹段和与螺纹段配合的螺母，所述底盖与壳模内底部之间设有垫块，该垫块与底盖为一整体，对应底盖中部设置，若干锚杆环绕该垫块设置。

3.如权利要求1所述的试件制备用装置，其特征在于：所述壳模的顶端呈开口状，其开口状的顶端内部设有或者不设顶盖，所述顶盖设有若干通孔，供锚杆穿设，锚杆露出的一端设有螺纹段和与螺纹段配合的螺母。

4.如权利要求1所述的试件制备用装置，其特征在于：所述夯实设备为实验室用于压实碾压混凝土的振动压实成型仪，所述壳模为钢模，整体呈圆柱体。

5.如权利要求1所述的试件制备用装置，其特征在于：所述预设裂缝位于试件的第二混凝土块与第三混凝土块的接触面构成的第二层面，且该预设裂缝位于试件延伸方向的长度的中间部位。

6.如权利要求1所述的试件制备用装置，其特征在于：所述第一混凝土块与第四混凝土块为常态混凝土，所述第二混凝土块与第三混凝土块为碾压混凝土。

7.如权利要求1所述的试件制备用装置，其特征在于：所述试件的两端设有或不设连接装置，该连接装置设有露出试件外的连接部，所述连接装置为一端埋设于第一混凝土块和第四混凝土块中的锚杆，该露出试件外的连接部为螺纹段。

8.如权利要求1所述的试件制备用装置，其特征在于：所述试件整体呈圆柱体，所述预设裂缝为圆形。

9.一种试件制备方法，其特征在于，利用权利要求1至8中任一项所述的试件制备用装置制备试件，其包括步骤：

S1、将底盖、垫块、锚杆组装于壳模内底部，使底盖垂直于壳模的容置空间的延伸方向；

S2、步骤S1之后，在壳模的容置空间中填入第四混凝土，其为常态混凝土，将其振捣密实，并于其顶端形成一与所述延伸方向呈夹角α的斜面；

S3、步骤S2之后，再填入预定厚度的第三混凝土，其为碾压混凝土，并于其顶端形成一与所述延伸方向呈夹角α的斜面；再利用夯实设备夯实，即用夯实设备的底板的斜面接触第三混凝土的顶端的斜面夯实；

S4、步骤S3之后，在第三混凝土的顶端面，铺设预设裂缝；

S5、步骤S4之后，再填入预定厚度的第二混凝土，其为碾压混凝土，并于其顶端形成一与所述延伸方向呈夹角α的斜面；再利用夯实设备夯实，即用夯实设备的底板的斜面接触第二混凝土的顶端的斜面夯实；

S6、步骤S5之后，再填入第一混凝土，其为常态混凝土，填至壳模的顶端开口，将混凝土振捣密实，再于其顶端盖上带有锚杆的顶盖；

S7、步骤S6之后，试件静止预定的时间后，再拆除壳模，再测试试件的预设裂缝是否进水通畅，确定通畅后，将水管的进水口封堵，在顶盖和/或底盖的锚杆的螺纹涂防护油，之后将试件运至养护室，养护至预定龄期；

其中，步骤S1至S7制作的试件的两端设有连接装置，如果制作的试件两端不设连接装置，则在步骤S1中，只将底盖、垫块组装于壳模内底部，而且步骤S6中，不需要于其顶端盖上带有锚杆的顶盖，其余的步骤则与上述步骤相同。