進(jìn)行直接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)時,可使用普通材料萬能試驗(yàn)機(jī)直接讀出破壞荷載并計(jì)算出強(qiáng)度值研究成果。試驗(yàn)中發展契機,同一混凝土進(jìn)行3個試件的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),取3個試件抗拉強(qiáng)度的算術(shù)平均值作為該組試件混凝土抗拉強(qiáng)度值。試件斷裂后,記錄斷口的位置機製性梗阻、形貌齊全,當(dāng)斷裂發(fā)生在粘貼面時,應(yīng)視該數(shù)據(jù)無效改造層面,取其余兩個試件的算術(shù)平均值作為該組試件混凝土抗拉強(qiáng)度值機製。試驗(yàn)后拆除試驗(yàn)裝置,將破壞的試件連同粘貼鋼板一同放入烘箱內(nèi)約140℃恒溫一個小時大面積,即可方便地取下粘貼鋼板以便重復(fù)使用發力。
受拉試件中應(yīng)力分布:
在混凝土的直接拉伸試驗(yàn)中,如何盡可能保證試件拉伸過程中應(yīng)力均勻分布及避免偏心受力集成應用,將直接影響到試驗(yàn)的成功率和準(zhǔn)確度越來越重要的位置,因此試件的形狀及夾持方式的選擇尤其重要。文采用粘貼鋼板與傳力鋼板的“雙鋼板”設(shè)計(jì)并通過球絞傳遞試驗(yàn)機(jī)拉伸荷載迎來新的篇章,除便于試件制作和測試外特點,更主要的是保證試件中應(yīng)力盡可能均勻分布、避免偏心受拉和受彎情況正常。
在設(shè)計(jì)試驗(yàn)裝置前,我們對采用粘貼鋼板與傳力鋼板的“雙鋼板”設(shè)計(jì)的混凝土受拉試件中的應(yīng)力分布進(jìn)行了有限元分析製度保障。理論分析表明,方法對于長度不小于200mm的混凝土拉伸試件各領域,在試件中應(yīng)力分布非常均勻顯示;即使在混凝土試件的端部也可以得到非常均勻的應(yīng)力分布。這可通過監(jiān)測拉伸過程中試件不同部位的變形得到很好證明自行開發。編號為1,2,3的應(yīng)變片與編號為4,5,6的應(yīng)變片分別粘貼于試件兩個相對側(cè)面的上模樣、中、下3個不同位置,試驗(yàn)中安置在不同位置應(yīng)變片的變形值如圖3所示數據顯示。從測試結(jié)果可以看出:試件上同一側(cè)面責任、不同位置安裝的應(yīng)變片的變形基相同,說明方法在試件夾持端部能很好地避免應(yīng)力集中實現,應(yīng)力在試件整個長度上均勻分布持續向好,試驗(yàn)方法準(zhǔn)確可靠。

圖3:不同位置應(yīng)變片的變形值
無論是軸心抗壓或是軸心抗拉,試驗(yàn)過程中都不可避免地受偏心的影響不容忽視,特別是拉伸試驗(yàn)中試件開裂后偏心更為嚴(yán)重。由于試驗(yàn)裝置的試件兩端都裝有球絞記得牢,粘貼鋼板的尺寸與試件截面尺寸完全一致且中心帶有定位孔組建,并在試驗(yàn)機(jī)上安裝時易于對中,因此服務體系,采用試驗(yàn)方法可最大程度上避免偏心受拉進展情況。從圖3中我們也可看出,盡管在軸拉過程中仍存在一定的偏心特點,但在應(yīng)變較小時(混凝土試件開裂前)研究,試件兩側(cè)應(yīng)變片的變形讀數(shù)基一致。
試件斷口位置及形貌:
混凝土試件拉伸斷裂后綠色化發展,試件斷口的位置及形貌在很大程度上反映了試驗(yàn)裝置的合理性去創新。混凝土直接拉伸試件的破壞過程應用創新,實(shí)際上是其內(nèi)部裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展的過程體系,由于缺陷或最薄弱區(qū)域在混凝土試件內(nèi)部是隨機(jī)均勻分布的,因此影響,當(dāng)混凝土試件中拉應(yīng)力均勻分布時相關性,試件的斷裂位置也應(yīng)隨機(jī)均勻分布;而當(dāng)試件中存在應(yīng)力不均勻分布現(xiàn)象時製高點項目,在試件應(yīng)力集中處發(fā)生斷裂的幾率明顯增加。如夾持拉伸試件的過程中,在試件夾持部位存在應(yīng)力集中現(xiàn)象物聯與互聯,試件易在夾持部位發(fā)生斷裂;對于變截面的拉伸試件範圍和領域,在變截面處存在應(yīng)力集中現(xiàn)象取得了一定進展,試件易在變截面處發(fā)生斷裂。
在采用裝置進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時,我們對試件斷口位置進(jìn)行了記錄分析有所增加。試件拉伸斷裂后,用直尺測量斷口距試件下端面的平均高度hi(取斷口位置上距下端面最大高度hi,max和最小高度hi,min的算術(shù)平均值)。由于試驗(yàn)中采用了不同尺寸的試件供給,為了統(tǒng)計(jì)方便全過程,我們將斷口距試件下端面高度(hi)與試件長度(li)的比值(hi/li)定義為試件斷口相對位置;每組混凝土抗拉強(qiáng)度(ft)由3個試件試驗(yàn)的算術(shù)平均值表示(ft=(ft,1+ft,2+ft,3)/3)積極參與,我們將單個混凝土試件抗拉強(qiáng)度(ft,j)與該組混凝土抗拉強(qiáng)度(ft)的比值(ft,j/ft)定義為單個混凝土試件相對抗拉強(qiáng)度優勢領先。

圖4:斷口相對位置與出現(xiàn)概率的關(guān)系

圖5:斷口相對位置與單個試件相對抗拉強(qiáng)度的關(guān)系
通過對200多個不同規(guī)格的棱柱體混凝土拉伸試件強(qiáng)度試驗(yàn),經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得出的斷口相對位置與出現(xiàn)概率的關(guān)系如圖4所示探討,斷口相對位置與單個試件相對抗拉強(qiáng)度的關(guān)系如圖5所示新技術。從概率分布圖上我們可以發(fā)現(xiàn),拉伸試件在不同位置發(fā)生斷裂的概率基相等共創美好,說明采用裝置進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時趨勢,試件中的拉應(yīng)力分布均勻,無應(yīng)力集中現(xiàn)象預判,試件斷裂位置完全隨機(jī)均勻分布。在單個混凝土試件相對抗拉強(qiáng)度與試件斷口相對位置的關(guān)系圖上,可以看出合規意識,相對抗拉強(qiáng)度始終維持在ft,j/ft=1這一水平線上下波動聽得懂,不隨斷口相對位置而變化,進(jìn)一步說明斷口位置完全隨機(jī)均勻分布協調機製;此外設備製造,在此圖上我們還可以發(fā)現(xiàn):雖然普遍認(rèn)為混凝土抗拉強(qiáng)度測試的波動很大,但采用試驗(yàn)方法重要作用,可使>95%的試件單個拉伸強(qiáng)度與該組試件平均拉伸強(qiáng)度的偏差小于20%高質量,波動很小。試驗(yàn)中我們觀察到很重要,同一組混凝土的3個拉伸試件,它們的相對斷裂位置雖然可能有較大差別,但它們之間拉伸強(qiáng)度相差卻非常小保護好。

圖6:拉伸斷裂后的試件及其斷面照片
在測量試件斷口位置的同時能力和水平,我們對試件斷裂面的形貌進(jìn)行了觀察,混凝土拉伸斷裂后的試件及其斷面如圖6所示充足≡]入了新的力量;炷猎嚰茐臅r,斷裂面基上都與試件的長軸線垂直且較為平整異常狀況,破壞面上及其鄰近的混凝土仍堅(jiān)實(shí)且沒有肉眼可見的裂縫說服力。這表明:采用裝置試驗(yàn)時,混凝土的裂紋沿垂直于試件長軸線(荷載作用)方向擴(kuò)展更多可能性,且斷裂過程中只有一條主裂縫形成,試件受力簡單深刻變革,表現(xiàn)為典型的單向純拉伸破壞高效。
以上的數(shù)據(jù)及觀察都說明:采用拉伸試驗(yàn)裝置,混凝土試件受力簡單,試件中拉應(yīng)力分布均勻至關重要,斷裂位置在整個試件中完全隨機(jī)均勻分布質量,試件表現(xiàn)為典型的純拉伸破壞。
結(jié)論:
1)采用拉伸試驗(yàn)裝置,能避免混凝土試件偏心受拉逐漸顯現,試件中拉應(yīng)力分布均勻十大行動、受力簡單,斷裂位置在整個試件中完全隨機(jī)均勻分布著力增加,試件表現(xiàn)為典型的純拉伸破壞體系。
2)方法采用的試件規(guī)整,制作相對簡單背景下,試件既可水平方向也可垂直方向成型多種場景;若試驗(yàn)中改用圓柱體試件,該方法還可用于現(xiàn)場抽取混凝土芯樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。
3)同組混凝土試件測試強(qiáng)度數(shù)據(jù)離散較小開展試點,測試方法準(zhǔn)確集中展示、可信。
4)采用試驗(yàn)方法的試件尺寸效應(yīng)較小規劃,但仍待進(jìn)一步研究改造層面。