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专利名称：混凝土双轴徐变试件的制作方法及其模具与附件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制作方法，具体涉及一种混凝土双轴徐变试件的制作方法，以及这种试件的制作方法所使用的设备:试件模具及其附件。
现有技术混凝土单轴徐变试验研究的历史相对长远，已有定型试验机生产，并做了大量的试验研究工作。现代预应力混凝土箱梁桥不仅混凝土强度等级高，而且采用双向或三向预应力，因此目前单轴徐变试验采用的弹簧式徐变仪不但试验设备的加荷能力偏小，更无法模拟混凝土在多向受力条件下的变形特性。混凝土双轴徐变仪是一台由计算机控制的机电一体化的大型试验仪器。主要用于测定混凝土或岩石试样在双向(竖向和横向)应力的长时间负载作用下的徐变力学性能，同时双轴徐变仪还能进行混凝土或岩石试样的单轴压缩变形试验，测定其抗压强度和弹性模量。传统单轴徐变仪所用混凝土试件，其制作方法较为简单:在规定规格的模具中浇注混凝土，凝固后拆除模具，即可。该模具一般由底板、前后围板、两个侧立板，以及连接件组成。新型的双轴徐变仪所用混凝土试件为:(I)边长为200mm的立方体试件，(2)边长150 X 150 X 300mm 的棱柱体。普通的混凝土试模一般可制作标准的立方体试件、棱柱体试件、圆柱体试件,均不具备在试件中设置预埋件的能力。目前进行混凝土抗压徐变试验时，观测仪器一般采用二种方法进行安装，一是对于较大的试件(O200X600mm的圆柱体)在混凝土试件中埋置大应变计，另一种方法是在混凝土试件外围设上、下二层夹具，用于安装位移计或千分表。而混凝土双轴徐变由于要承受垂直和水平二个方向的荷载，混凝土试件的六个表面中，有四个受压面，只有二个自由表面可供安装观测仪器，因此原单轴徐变试验所用夹具无法在双轴徐变试验中使用。目前双轴徐变试验的变形测量仪器的安装，主要有二个途径，一是将观测仪器和基准点设置在压板上，优点是安装快捷，缺点是由于压板是受力构件，在试验加载过程中受混凝土试件表面平整度的影响，会产生不同程度的翘曲变形，观测结果将会出现较大的误差。另一个途径是在混凝土试件成型后钻孔、使用结构胶埋设用于安装观测仪器或基点的柱头，它的优点是，能准确观测混凝土试件中部均匀受力处的变形，观测误差较小，缺点是:①混凝土试件在成型初期，强度低，钻孔可能会对混凝土试件有一定程度的损伤；②柱头的安装需要进行画线定位、钻孔、调结构胶、粘柱头等工作，工序繁琐，工作量大用于粘结的结构胶固化需要时间长，而且牢固程度不能有效保障
发明内容
本发明的目的是提供一种混凝土双轴徐变试件的制作方法，以及这种试件的制作方法所使用的设备:模具及其附件。采用本发明的方法与模具，混凝土试件成型后可克服现有技术中，成型初期钻孔可能对混凝土试件产生的损伤、需要进行画线定位、钻孔、调结构胶粘柱头等工作，工序繁琐，工作量大，用于粘结的结构胶固化需要时间长，而且牢固程度没有保障等不足；本发明使观测仪器安装快速、标准化；对试件无损伤；并且将混凝土试件成型与试验观测仪器的安装相结合。本发明的模具能够反复使用，节约了试验成本。完成上述发明任务的技术方案是:一种混凝土双轴徐变仪试件的制作方法，其特征在于，步骤如下:
⑴.制作混凝土试件的预埋件:所述预埋件由金属(一般采用低碳钢)制成，所述预埋件由埋设段与连接段构成:所述埋设段的外面为多角形棱柱，并设有内螺纹；所述连接段为螺杆，该螺杆的螺纹与所述埋设段的内螺纹相对应；
所述预埋件埋设段的长度，按照以下原则确定:在保证预埋件在混凝土试件中牢固固定并能有效支撑测试仪器的前提下，该埋设段尽可能地短，以便将预埋件对混凝土试件的影响降到最低。一般该预埋件埋设段的长度为30_左右；所述连接段的长度，以方便测试仪器或测试基点连接杆的连接为准；或者直接采用测试仪器或测试基点连接杆作为所述的预埋件连接段。连接段在混凝土试件成时，可起到固定埋设段的作用，试验时可作为安装测试仪器的主要部件。(2).在(规定规格的)模具的前、后围板上设置若干个预埋件孔，该预埋件孔内设螺纹，螺纹与与埋设段内螺纹一致；
⑶.组装模具，并在模具的前、后两个围板的每个预埋件孔中组装固定一套预埋件，该预埋件与所述模具的围板垂直，并在整个试件制作过程中保持位置固定；
⑷.在所述的(规定规格的)模具中浇注混凝土 ；
(5).混凝土凝固后拆除模具；
(6).在预埋件的连接段上连接测试仪器或测试基点连接杆(直接采用测试仪器基点连接杆作为预埋件的连接段时，是直接连接测试仪器或基点)。所述模具及模具前、后围板上的预埋件孔，均可反复使用。以上所述预埋件埋设段的外面为多角形棱柱，本申请推荐:所述预埋件埋设段的外面采用六角形棱柱。完成本申请第二个发明任务的技术方案是:上述混凝土双轴徐变试件的制作方法所使用的设备——制备混凝土双轴徐变试件的试件模具及其附件，该试件模具由底板、前围板、后围板、两个侧立板，以及连接件组成，其特征在于，该试件模具设有附件，该附件为混凝土试件的预埋件:所述预埋件由金属(一般采用低碳钢)制成，并由埋设段与连接段构成:所述埋设段的外面为多角形棱柱，并设有内螺纹；所述连接段为螺杆，该螺杆的螺纹与所述埋设段的内螺纹相对应；同时，所述的前、后两个围板上设有预埋件孔，该预埋件孔的螺纹与所述埋设段的内径一致。所述预埋件埋设段的长度，按照以下原则确定:在保证预埋件在混凝土试件中牢固固定并能有效支撑测试仪器的前提下，该埋设段尽可能地短，以便将预埋件对混凝土试件的影响降到最低。一般该预埋件埋设段的长度为30_左右；所述连接段的长度，以方便测试仪器或测试基点连接杆的连接为准；或者直接采用测试仪器基点连接杆作为所述的预埋件连接段。本发明的优化方案有:所述制备混凝土双轴徐变试件的试件模具的具体结构是:在所述的底板上设有竖拉杆；在前围板与后围板上分别设有竖拉杆孔和横拉杆孔；所述竖拉杆穿过所述前围板与后围板上的竖拉杆孔后，由环形螺母固定；构成竖向连接件；两根横拉杆分别穿过所述的前围板与后围板上的横拉杆孔后，由环形螺母固定；构成横向连接件。在前、后二个围板上设置用于预埋、安装和固定预埋件的带内螺纹的预埋件孔。本发明克服了现有技术中/I'混凝土试件在成型初期强度低，钻孔可能会对混凝土试件有一定程度的损伤； 需要进行画线定位、钻孔、调结构胶粘柱头等工作，工序繁琐，工作量大；_&用于粘结的结构胶固化需要时间长，而且牢固程度没有保障等不足。本发明使观测仪器安装快速、标准化；对试件无损伤；并且将混凝土试件成型与试验观测仪器的安装相结合。本发明的模具能够反复使用，节约了试验成本。本发明中试件模具的特点是:1、在混凝土试件中设置预埋件。2、观测仪器安装快速、标准化。3、对试件无损伤。4、将混凝土试件成型与试验观测仪器的安装相结合。


图1为本发明模具横截面的示意 图2为本发明模具纵截面的示意 图3为本发明在模具 上组装、固定预埋件的局部结构示意图。
具体实施例方式
实施例1，混凝土双轴徐变试件的制作方法，参照图1-图3:步骤如下:
⑴.制作混凝土试件的预埋件:所述预埋件由低碳钢制成，所述预埋件由埋设段7与连接段构成:所述埋设段的外面为多角形棱柱，并设有内螺纹；所述连接段为长螺杆10或短螺杆11，该螺杆的螺纹与所述埋设段的内螺纹相对应；在该螺杆上安装有紧定螺母8，还连接有内六角锥端紧定螺钉9，或圆螺母12。(2).在模具的前、后两个围板3和4上设置若干个预埋件孔，用于安装固定预埋件，该预埋件孔的内螺纹与所述预埋件的埋设段内螺纹一致；(3).组装模具，并在模具的前、后围板的每个预埋件孔上组装、固定一套预埋件，该预埋件与所述模具的前、后围板垂直；(4) 在所述的模具中浇注混凝土 ；(5).混凝土凝固后拆除模具；(6).在预埋件的连接段上连接测试仪器或测试基点连接杆。所述模具及模具前、后围板上的预埋件孔，均可反复使用。试件模具的具体结构是:在所述的底板I上设有竖拉杆5 ;在前围板4与后围板3上分别设有竖拉杆孔和横拉杆孔；所述竖拉杆穿5过所述前围板4与后围板3上的竖拉杆孔后，由环形螺母13固定；构成竖向连接件；两根横拉杆6分别穿过所述的前围板4与后围板3上的横拉杆孔后，由环形螺母13固定；构成横向连接件。本发明的优点:
1、内置埋件采用金属带内螺纹的六角棱柱体，确保了埋件与试件混凝土的结合，不会因安装测试仪器时出现内置埋件与试件混凝土由于粘结强度不足而产生转动。
2、内置埋件内设O 8_螺纹，直接用于测试仪器或测试基点连接杆的安装。3、模具侧板和围板厚度为10mm，并在围板预埋件孔处作加厚处理，且在预埋件孔内设置OSmm螺纹，这样可以保证内置埋件位置准确，不会因混凝土成型振捣时出现倾斜变位。4、内置埋件、模具前、后围板和用于测试仪器或测试基点连接杆均设置了螺纹，在混凝土试件成型前安装固定、混凝土试件成型后脱模时均能做到方便、快捷。5、连接杆和测试仪器或测试基点夹具采用螺纹连接，安装方便、快捷。6、测点位置按标准设置固定，使试验条件统一，做到试验的标准化，有利于各试验组试验结果的对比分析，提高试验的精度。
权利要求
1.一种混凝土双轴徐变试件的制作方法，其特征在于，步骤如下: ⑴.制作混凝土试件的预埋件:所述预埋件由金属制成，所述预埋件由埋设段与连接段构成:所述埋设段的外面为多角形棱柱，并设有内螺纹；所述连接段为螺杆，该螺杆的螺纹与所述埋设段的内螺纹相对应； ⑵.在模具的前、后两个围板上设置若干个预埋件孔，该预埋件孔的内螺纹与所述预埋件埋设段的内螺纹一致； ⑶.组装模具，并在模具的前、后两个围板的每个预埋件孔上组装固定一套预埋件，该预埋件与所述模具的围板垂直； (4).在所述的模具中浇注混凝土； (5).混凝土凝固后拆除模具； (6).在预埋件的连接段上连接测试仪器或测试基点连接杆。
2.根据权利要求1所述的混凝土双轴徐变试件的制作方法，其特征在于，所述预埋件埋设段的长度为30mm左右。
3.根据权利要求1所述的混凝土双轴徐变试件的制作方法，其特征在于，所述预埋件埋设段的外面采用六角形棱柱。
4.根据权利要求1或2或3所述的混凝土双轴徐变试件的制作方法，其特征在于，采用测试仪器或基点连接杆作为所述的预埋件连接段。
5.权利要求1所述的混凝土双轴徐变仪试件的制作方法所使用的设备一制备混凝土双轴徐变仪试件的试件模具及其附件，该试件模具由底板、前围板、后围板、两个侧板，以及连接件组成，其特征在于，该试件模具设有附件，该附件为混凝土试件的预埋件:所述预埋件由金属制成，并由埋设段与连接段构成:所述埋设段的外面为多角形棱柱，并设有内螺纹；所述连接段为螺杆，该螺杆的螺纹与所述埋设段的内螺纹相对应；同时，所述的前、后围板上设有预埋件孔，该预埋件孔的内螺纹与所述预埋件埋设段的内螺纹一致。
6.根据权利要求5所述的混凝土双轴徐变试件的制作方法所使用的设备一制备混凝土双轴徐变试件的试件模具及其附件，其特征在于，所述预埋件埋设段的长度为30_左右。
7.根据权利要求5所述的混凝土双轴徐变试件的制作方法所使用的设备一制备混凝土双轴徐变试件的试件模具及其附件，其特征在于，采用测试仪器或基点连接杆作为所述的预埋件连接段。
8.根据权利要求5-7之一所述的混凝土双轴徐变试件的制作方法所使用的设备——制备混凝土双轴徐变试件的试件模具及其附件，其特征在于，所述制备混凝土双轴徐变试件的试件模具的具体结构是:在所述的底板上设有竖拉杆；在前围板与后围板上分别设有竖拉杆孔和横拉杆孔；所述竖拉杆穿过所述前围板与后围板上的竖拉杆孔后，由环形螺母固定；构成竖向连接件；两根横拉杆分别穿过所述的前围板与后围板上的横拉杆孔后，由环形螺母固定；构成横向连接件。
全文摘要
混凝土双轴徐变试件的制作方法及其模具与附件⑴制作混凝土试件的预埋件预埋件由埋设段与连接段构成埋设段外面为多角形棱柱并设有内螺纹；连接段为螺杆，与埋设段的内螺纹相对应；⑵在模具的前、后围板上设置若干个预埋件孔，该预埋件孔的内螺纹与所述预埋件埋设段的内螺纹一致；⑶组装模具，并在模具的前、后两围板的每个预埋件孔上组装固定一套预埋件；⑷浇注混凝土；⑸凝固后拆除模具；⑹在预埋件连接段上连接测试仪器或测试基点连接杆。本发明克服了现有技术的不足，使观测仪器安装快速、标准化；对试件无损伤；并且将混凝土试件成型与试验观测仪器的安装相结合。本发明的模具能够反复使用，节约了试验成本。
文档编号G01N1/28GK103196722SQ20131008968
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者黄卫兰, 陈灿明, 王向明, 沙海飞, 陈程, 郑圣义, 李嫦玲 申请人:水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院