[发明专利]混凝土芯样单剪装置

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土强度检测技术领域，特别是一种剪切混凝土芯样用的剪切装置。

背景技术

目前常用的混凝土强度检测技术和方法有无损检测和破损检测两种。所述无损检测分为回弹法、综合法、超声法等，它是利用混凝土表面硬度、碳化深度和声学参数换算混凝土强度，无损检测操作方便，但检测结果误差较大。所述破损检测又分为钻芯法、后装拔出法、贯入法等，它是利用规定的试件力学参数换算混凝土强度，破损检测结果精度较高，但是混凝土破损大，而且存在工序多、操作不便等缺点，如常用的钻芯法，其芯样试件钻取、切割和两端面平行度、端面与轴线垂直度处理及试件制作工序、操作过程等都较为繁琐。

为克服上述问题，现提出一种混凝土芯样单剪剪切法，它是一种新的检测混凝土抗压强度的方法，该方法是采用钻芯机在混凝土结构面上钻取混凝土芯样，然后将混凝土芯样剪切成两段，并测量剪断瞬间的剪切力峰值（该方法的原理是对混凝土芯样径向施加垂直于承压面的剪切力，使受剪芯样沿径向垂直于轴向剪切破坏，并根据剪应力来推定混凝土强度）。在该方法中，需要将剪切成两段并测量剪断瞬间的剪切力峰值，但如何将芯样剪切成两段，以及如何测量剪断瞬间的剪切力峰值，是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以将混凝土芯样剪切成两段、同时可以测量出剪断瞬间的剪切力峰值的混凝土芯样单剪装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种混凝土芯样单剪装置，其特征在于：包括提升杆、加力机构、压力传感器、支撑座、齿条提升块和剪切机构。

所述提升杆由上至下插在支撑座的支撑台面上，所述加力机构和压力传感器由上至下依次套在支撑台面上方的提升杆上，并且加力机构还与提升杆螺纹连接，所述齿条提升块轴向固定连接在支撑台面下方的提升杆上，并且齿条提升块与支撑座之间设有齿条提升块导向机构，所述剪切机构设置在齿条提升块的旁边，包括有固定支撑盘、旋转盘和卡爪。

所述固定支撑盘为圆环形状并且螺纹连接在支撑座的支撑盘固定架上，固定支撑盘的两侧侧面各开有一个滑动槽，并且两个滑动槽以固定支撑盘的圆心为对称点对称分布。

所述旋转盘为圆环形状并且套在固定支撑盘上，同时旋转盘还与齿条提升块啮合，旋转盘的两侧侧面各开有一个变径槽，变径槽的槽底又开有导向长孔，两个变径槽以旋转盘的圆心为对称点对称分布。

所述卡爪有两个，每个卡爪均包括卡爪柄和弧形夹头，并且卡爪柄上设有圆柱头，弧形夹头上设有弧形夹齿，所述卡爪的弧形夹头位于固定支撑盘的环内空间中，卡爪的卡爪柄穿过固定支撑盘上的滑动槽、与旋转盘上的变径槽的槽侧壁紧贴配合，卡爪柄上的圆柱头位于变径槽槽底的导向长孔中并且与导向长孔的孔侧壁紧贴配合。

所述齿条提升块导向机构可以是与提升杆相对平行的导向杆，所述齿条提升块上设有导向孔并且齿条提升块通过导向孔与导向杆配合。

所述压力传感器与加力机构之间的提升杆上可套有轴承轴承座。

所述支撑盘固定架可为圆环形状。

所述加力机构可以是带有扭力手柄的扭力手柄座。

所述扭力手柄座的外侧壁上可设有一圈凹槽，所述支撑座上固定连接有一反力支架，该反力支架的上端有一翻边，该翻边的厚度小于凹槽的宽度，并且该翻边位于扭力手柄座的凹槽中。

所述支撑座的底部可设有支腿。

所述支腿可由螺母和调整螺栓组成，其中螺母焊接连接在支撑座的底部，调整螺栓由下向上螺纹连接在螺母上。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明是一种检测混凝土抗压强度用的装置，它可以将混凝土芯样（从被测混凝土上分离下来的混凝土芯样）剪切成两段（对混凝土芯样的径向施加垂直于承压面的剪切力，使受剪的混凝土芯样沿径向垂直于轴向出现剪切破坏），并同时测量出剪切时的剪切力峰值。

本发明利用卡爪将混凝土芯样剪断的同时，还可以测出剪切力峰值(通过压力传感器)，适用于C10-C80的结构工程混凝土强度的检测，具有操作简单方便、准确快捷、成本低、适用性强的优点。

本发明使用时不受被测混凝土的表面形状（比如凸面、凹面、曲面、麻面等）的限制，也不受被测混凝土尺寸截面大小的限制，仅受成孔工艺限制。也就是说，本发明对被测混凝土的形状没有特别限制，测试部位也不受限制，被测混凝土不需任何加工处理（现场测试位置的表面无需处理，钻成的混凝土芯样也不需处理）。

本发明的检测龄期范围广，凡能钻制成型的剪切试件都适用，适用混凝土龄期可至14天，可为预应力混凝土的张拉和放张以及混凝土早龄期的施工提供技术数据。