[发明专利]混凝土试件模具及带预制内部裂缝混凝土试件的制备方法

说明书

本发明公开了混凝土试件模具及带预制内部裂缝混凝土试件的制备方法，所述的混凝土试件模具由包括一块底板和四块侧板，在两块相互对应的侧板上开有根据不同角度设置的放样点小孔，混凝土试件制备方法为：(1)根据角度，用细线穿过两侧板打好的小孔；(2)将裁剪好的云母片粘贴在两根细线之间；(3)将混凝土倒入混凝土试件模具至加满，振捣至模具表面有浆液流出，剪断细线，在温控室内进行脱模；(4)对所得混凝土试件进行养护处理，即得带预制内部裂缝的混凝土试件。本发明制作方法方便、结构简单、可重复利用、成本低，制作的混凝土试件可以调节内部裂缝的倾角、宽度长度等特征，对于明晰混凝土构件的长期性能演化具有重要意义。

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土结构修复技术领域，更具体的说是涉及一种混凝土试件模具及带预制内部裂缝混凝土试件的制备方法。

背景技术

受浇筑质量、外部环境及荷载、骨料及砂浆性质影响，混凝土内部会产生尺寸不一、性状各异的裂缝，内部裂隙的存在破坏了混凝土构件的完整性，并显著影响其长期强度和耐久性。由于内部裂隙的几何形状和空间分布规律的不同，导致了混凝土的强度、变形特性、破坏方式存在明显差异(朱小婷,王向东,吴京等.基于损伤理论的混凝土构件裂缝的扩展研究[J].三峡大学学报(自然科学版),2014,36(3).)，因此，揭示内部裂缝对混凝土力学特性的影响具有重要意义。

由于裂隙分布无显著规律，在实际工程现场中，很难通过取样手段得到理想的带裂缝的混凝土试件。

在实验室内，国内外学者对预制裂缝混凝土试件制作方法主要有以下三种：专利号CN109098470A(混凝土块的贯穿式裂缝制造设备及制造方法)公开了一种收缩法，即对混凝土块进行骤冷骤热，使其热胀冷缩形成裂缝，但此方法只能在混凝土结构表面形成浅层的局部裂缝，无法形成内部裂缝，也不能精确控制裂缝的大小和方向，更不能预制内部微小裂缝；专利号CN204269447U(一种制作混凝土试件裂缝的装置)公开了一种采用加压设备，将混凝土块两端搁置中段悬空，加压设备下压混凝土块中间的悬空段，强行将其压断成两截，然后将两截的断面重新拼合，尽量使其靠拢形成贯穿式裂缝的方法，此方法的缺陷在于：压断后的两截混凝土不再位于同一条直线上，实际操作中，很难将两者的断面完全对准；更主要的是，它是沿着宽度方向压断混凝土且需要沿长度方向将断面重新拼合，宽度方向硬压会导致两个断面沿宽度方向发生形变，使得两个断面的凹凸颗粒不再吻合，这样，很难甚至根本无法将两个断面重新沿长度方向严丝合缝的拼合起来，自然无法制造出契合真实形态的内部裂缝；专利号CN206057056U(一种用于制作混凝土试块预制裂缝的工具)和CN208005931U(预制混凝土试块裂缝模具)公开了一种切割法：通过将刀片插入未凝固的混凝土拌合物中形成张开裂缝，但此方法在实验过程中，试验人员很难精确控制刀片在试件中的长度和角度，这就使得预制出的裂缝合格率较低，会对试验结果造成很大影响，同时，由于刀片插入影响，裂缝形态与真实内部裂缝有明显差异。综合以上分析可以得出，目前国内外对含有裂缝的混凝土试件制作方法以表面裂缝为主，而内部裂缝制作普遍存在难度大、与实际裂缝差别明显等缺陷。

因此，如何提供一种加工方便、结构简单、可重复利用、成本低的带内部裂缝混凝土试件是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有模具不能方便快捷的制作带有预制内部裂缝混凝土试件的问题，提供了一种混凝土试件模具来制备带不同倾角、不同几何尺寸的内部裂缝的混凝土试件，该方法操作简单，成本低，便于加工，采用该方法制作出来的混凝土试件可以调节预制内部裂缝的倾角、宽度、长度等基本特征，通过进行试件加载试验可揭示不同尺寸，不同倾角的内部裂缝对混凝土的变形和破坏方式的影响，对于明晰混凝土试件的长期性能演化具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混凝土试件模具，所述混凝土试件模具包括一块底板和四块侧板；