檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及剪切儀的【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，用于直剪切混凝土試樣，以得到混凝土的抗壓強(qiáng)度，混凝土試樣包括兩插設(shè)段以及剪切段，剪切儀包括架體、兩固定座、動力元件以及傳感器，兩固定座連接于架體上，且相向設(shè)置，兩者之間具有間隔，兩固定座之間設(shè)有抵接件，抵接件具有與剪切段的外表面配合的抵接面，其兩側(cè)分別朝固定座的內(nèi)側(cè)邊延伸。抵接件的抵接面與剪切段的外表面配合，且其兩側(cè)延伸至兩固定座的內(nèi)側(cè)邊，抵接件在與混凝土試樣抵接的過程中，剪切段分別直接從插設(shè)段上被直剪切下來的，其應(yīng)力較簡單，得到的剪切強(qiáng)度完全可以反映混凝土剪切的效果，進(jìn)而得到的混凝土的抗壓強(qiáng)度也較為準(zhǔn)確。
【專利說明】檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及剪切儀的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀。
【背景技術(shù)】
[0002]抗壓強(qiáng)度是混凝土較為重要的性能參數(shù)，直接關(guān)系到混凝土構(gòu)件乃至工程建設(shè)的整體質(zhì)量安全。針對混凝土構(gòu)件在不同工程建設(shè)的需要，混凝土需要滿足相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度，因此，對混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測則是一項非常重要的工作。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，用于檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的方法有多種，分別如下:
[0004]I)、剪壓法；其依據(jù)剪壓儀對混凝土構(gòu)件的直角邊施加垂直于承壓面的壓力，使得混凝土構(gòu)件的直角邊產(chǎn)生局部剪壓破壞，并根據(jù)此時的剪壓力來推定混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度；該方法存在的缺陷:直接采用混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢測，對混凝土構(gòu)件造成一定的損傷，由于檢測的是混凝土構(gòu)件的表面的抗壓強(qiáng)度，這樣，受到混凝土構(gòu)件形狀、檢測位置、抗壓強(qiáng)度范圍以及混凝土構(gòu)件的厚度等條件限制，使得剪壓力的情況較為復(fù)雜，難以達(dá)到準(zhǔn)確檢測；
[0005]2)、鉆芯法；在混凝土構(gòu)件上鉆取混凝土試件，并加工成標(biāo)準(zhǔn)芯樣，在壓力試驗機(jī)上進(jìn)行其抗壓強(qiáng)度檢測；該檢測方法的缺陷:對混凝土構(gòu)件造成較大的損傷，且檢測過程中，受影響因素較多，難以達(dá)到準(zhǔn)確檢測；
[0006]3)、回彈法；依據(jù)混凝土構(gòu)件的表面上的硬度和強(qiáng)度的關(guān)系，推定混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度；該方法雖然對混凝土構(gòu)件沒有造成損傷，但是，通過表面硬度和強(qiáng)度的關(guān)系，所推導(dǎo)的抗壓強(qiáng)度的精度較低，難以準(zhǔn)確地反映混凝土抗壓強(qiáng)度；
[0007]4)、超聲回彈綜合法；該方法依據(jù)混凝土構(gòu)件表面的硬度和混凝土構(gòu)件內(nèi)的超聲波波速，來推定混凝土抗壓強(qiáng)度；該方法雖然對混凝土構(gòu)件沒有造成損傷，精度較單一的無損檢測方法要高，但是，測試操作流程較為繁瑣，并對現(xiàn)場測試條件有較多限制和要求，所受測試影響因素也相對較多，易產(chǎn)生多種測試偏差，也直接影響檢測精度；
[0008]5)、后錨固法；該方法依據(jù)混凝土構(gòu)件表層30mm的范圍內(nèi)，后錨固法破壞混凝土構(gòu)件的撥出力來推定混凝土抗壓強(qiáng)度；該方法存在的缺陷:對混凝土構(gòu)件造成一定的損傷，且在檢測過程中，影響因素較多，應(yīng)力復(fù)雜，導(dǎo)致難以達(dá)到準(zhǔn)確檢測。
[0009]綜上所述，上述用于檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的方法中，存在對混凝土構(gòu)件造成損傷以及檢測不準(zhǔn)確的問題。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)中，還有用于檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪壓儀，其是利用測試抗剪強(qiáng)度，來推定抗壓強(qiáng)度，但是，剪壓儀在測試混凝土強(qiáng)度時僅僅是表面的強(qiáng)度，且受測試試件形狀、測位選擇、測試構(gòu)件抗壓強(qiáng)度范圍和構(gòu)件厚度等條件限制，測試過程并非屬于直剪切操作，其中摻雜較多的作用因素，該多個作用因素導(dǎo)致應(yīng)力復(fù)雜，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，難以真實反映混凝土抗壓強(qiáng)度。同時，還存在對被測混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件有一定損傷等缺陷。
實用新型內(nèi)容[0011]本實用新型的目的在于提供檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的各檢測儀器難以準(zhǔn)確檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的問題。
[0012]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，用于直剪切混凝土試樣，以得到混凝土的抗壓強(qiáng)度，所述混凝土試樣包括兩插設(shè)段以及置于兩所述插設(shè)段之間的剪切段，所述剪切儀包括架體、兩供所述插設(shè)段插設(shè)的固定座、動力元件以及檢測所述動力元件驅(qū)動力的傳感器，兩所述固定座連接于所述架體上，且相向設(shè)置，兩者之間具有間隔，兩所述固定座之間設(shè)有由所述驅(qū)動元件驅(qū)動對所述剪切段進(jìn)行剪切的抵接件，所述抵接件具有與所述剪切段的外表面配合的抵接面，其兩側(cè)分別朝所述固定座的內(nèi)側(cè)邊延伸。
[0013]進(jìn)一步地，所述抵接件為抵接板，所述抵接板的外表面設(shè)有所述抵接面。
[0014]進(jìn)一步地，所述抵接件為套設(shè)于所述剪切段外的抵接環(huán)，所述抵接環(huán)置于所述間隔中，其中設(shè)有供所述剪切段穿設(shè)的通孔，所述通孔的內(nèi)壁形成所述抵接面。
[0015]進(jìn)一步地，所述固定座活動連接于所述架體，且與所述架體之間設(shè)有可使兩所述固定座相離移動或相向移動的移動結(jié)構(gòu)。
[0016]進(jìn)一步地，所述移動結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述架體的軌槽以及設(shè)于所述固定座且于所述軌槽中移動的導(dǎo)軌，或者，所述移動結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述固定座的軌槽以及設(shè)于所述架體且于所述軌槽中移動的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌及所述軌槽分別沿兩所述固定座的連線方向延伸布置。
[0017]進(jìn)一步地，所述固定座的內(nèi)側(cè)設(shè)有供所述插設(shè)段插設(shè)的安裝孔。
[0018]進(jìn)一步地，所述剪切儀包括用于接收所述傳感器信息且計算得到混凝土抗壓強(qiáng)度的控制元件，所述傳感器電性連接于所述控制元件。
[0019]進(jìn)一步地,所述架體包括兩相間且相向布置的板體,所述固定座連接所述板體的上端。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的剪切儀，其抵接件的抵接面與混凝土試樣的剪切段的外表面配合，且其兩側(cè)延伸至兩固定座的內(nèi)側(cè)邊，這樣，抵接件在與混凝土試樣抵接的過程中，剪切段分別直接從插設(shè)段上被直剪切下來的，因此，其應(yīng)力較簡單，也完全符合剪切的作用效果，從而得到的剪切強(qiáng)度完全可以反映混凝土剪切的效果，進(jìn)而得到的混凝土的抗壓強(qiáng)度也較為準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型實施例提供的一檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀的立體示意圖；
[0022]圖2是本實用新型實施例提供的抵接環(huán)的立體示意圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例提供的抵接板的立體示意圖；
[0024]圖4是本實用新型實施例提供的另一檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀的主視示意圖
【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0026]以下結(jié)合具體實施例對本實用新型的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0027]如圖1?4所示，為本實用新型提供的較佳實施例。
[0028]本實施例提供的剪切儀I用于對混凝土試樣進(jìn)行剪切，以得到混凝土的抗壓強(qiáng)度，混凝土試驗包括兩插設(shè)段以及位于兩插設(shè)段之間的剪切段。
[0029]剪切儀I包括架體11、兩固定座12以及動力元件14，兩固定座12連接在架體11上，且相向設(shè)置，兩者之間具有間隔13，且固定座12中設(shè)有供混凝土試樣的插設(shè)段插設(shè)的安裝孔121，這樣，當(dāng)混凝土試樣放置在剪切儀I中時，其兩插設(shè)段分別插設(shè)在固定座12的安裝孔121中，其剪切段則置于兩固定座12的間隔13中。
[0030]在兩固定座12之間設(shè)有抵接件，該抵接件具有抵接面，該抵接面與混凝土試樣的剪切段的外表面配合，且該抵接面的兩側(cè)分別朝兩固定座12的內(nèi)側(cè)邊延伸，這樣，也就是說，抵接面的長度略小于間隔13的長度，其兩側(cè)分別與固定座12的內(nèi)側(cè)邊之間具有間隙，該間隙的大小可以根據(jù)實際需要，設(shè)定在一定的數(shù)值范圍內(nèi)。
[0031]上述的抵接件由動力元件14驅(qū)動，抵壓在混凝土試樣的剪切段的外表面上，直至混凝土試樣的剪切段的兩側(cè)被剪切斷。
[0032]動力元件14電性連接有傳感器15和控制元件，該傳感器15用于檢測動力元件14的驅(qū)動力，控制元件則接受傳感器15檢測到的驅(qū)動力，進(jìn)而經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，直接得到混凝土試樣的抗壓強(qiáng)度。
[0033]上述剪切儀I的操作過程如下:首先，在需要檢測抗壓強(qiáng)度的混凝土構(gòu)件上取得符合外形要求的混凝土試樣，將混凝土試樣兩端的插設(shè)段分別插設(shè)在固定座12的安裝孔121中，此時，混凝土試樣的剪切段則位于兩固定座12之間的間隔13中；接著，動力元件14驅(qū)動抵接件的抵接面抵壓在混凝土試樣的剪切段的外表面上，隨著驅(qū)動元件施加驅(qū)動力的增大，抵接件與混凝土試樣的剪切段的作用力也隨著增大，直至剪切段的兩側(cè)從插設(shè)段上被剪切下來，此時，動力元件14的驅(qū)動力達(dá)到最大,傳感器15記錄驅(qū)動元件的驅(qū)動力，并將驅(qū)動力數(shù)據(jù)傳遞至控制元件中，控制元件根據(jù)該驅(qū)動力數(shù)據(jù)，對應(yīng)設(shè)定的公式，計算得到混凝土試樣的抗壓強(qiáng)度。
[0034]當(dāng)然，上述中控制元件中的設(shè)定公式可以有多種，如以下:
[0035]控制元件得到驅(qū)動元件的驅(qū)動力峰值F，這樣，根據(jù)剪切段的面積S，得到剪切段的剪切強(qiáng)度為fkj=F/(2*S)，當(dāng)然，通過對多個相同的混凝土試樣的檢測，得到多個混凝土試樣的剪切強(qiáng)度的平均值fWi，進(jìn)而根據(jù)剪切強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的轉(zhuǎn)換公式，得到混凝土的抗壓
強(qiáng)度為:/4 = β + 力x ftJ, +cx j%。
[0036]其中，Λ；為混凝土的抗壓強(qiáng)度換算值(MPa) ；fkJi為多個混凝土的平均剪切強(qiáng)度(MPa) ;a、b、c為回歸方程的回歸系數(shù)。
[0037]在上述的剪切儀I中，由于抵接件的抵接面與剪切段的外表面配合，且其兩側(cè)延伸至兩固定座12的內(nèi)側(cè)邊，這樣，抵接件在與混凝土試樣抵接的過程中，其并非只是單獨(dú)與混凝土的剪切段的某個位置抵接，這樣，當(dāng)剪切段被剪切斷時，其是兩側(cè)分別直接從插設(shè)段上被直剪切下來的，因此，其應(yīng)力較簡單，也完全符合剪切的作用效果，從而得到的剪切強(qiáng)度完全可以反映混凝土剪切的效果，進(jìn)而得到的混凝土的抗壓強(qiáng)度也較為準(zhǔn)確。
[0038]當(dāng)然，作為其它的實施例，也可以不設(shè)置控制元件，由傳感器15直接記錄動力元件14的驅(qū)動力，進(jìn)而經(jīng)過人工計算得到混凝土的抗壓強(qiáng)度，或者經(jīng)由其它元件，計算得到混凝土的抗壓強(qiáng)度。
[0039]上述的固定座12可以固定連接在架體11上，當(dāng)然，也可以活動連接在架體11上，為了便于混凝土試樣的安裝，本實施例中，固定座12活動連接在架體11上，其與架體11之間設(shè)置移動結(jié)構(gòu)，在該移動結(jié)構(gòu)的作用下，可以使得兩固定座12相向移動，即相離移動或相向移動，這樣，使得兩固定座12之間的間隔13可以縮小或增大，即便于混凝土試樣的安裝，也使得剪切儀I適用于多種不同長度要求的混凝土試樣。
[0040]具體地，上述的移動結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在架體11上的軌槽以及設(shè)置在固定座12下端的導(dǎo)軌，且軌槽和導(dǎo)軌的延伸方向，沿兩固定座12的連線方向；或者，軌槽也可以設(shè)置在固定座12的下端，而相向應(yīng)地，導(dǎo)軌則設(shè)置在架體11上。
[0041]或者，作為其它的實施例，移動結(jié)構(gòu)也可以是其它的設(shè)置結(jié)構(gòu)，并不僅限制于本實施例中的設(shè)置。
[0042]本實施例中，架體11包括兩相間且相向布置的板體111，固定座12連接在板體111的上端,從而使得兩固定座12相間布置,且相向設(shè)置。
[0043]或者，作為其它的實施例，架體11也可以是一體成型的結(jié)構(gòu)，其中設(shè)有腔體，且架體11的上端面設(shè)有連通腔體的開口，兩固定座12分別設(shè)置在架體11的上端面上，且分布在開口的兩相向側(cè)，這樣，使得兩固定座12相向設(shè)置，且兩固定座12之間的間隔13與開口對齊。
[0044]當(dāng)然，還有其它多種結(jié)構(gòu)設(shè)置，并不僅限制于此處介紹的兩種結(jié)構(gòu)。
[0045]本實施例中，傳感器15為壓力傳感器15，其設(shè)置在動力元件14與抵接件之間，這樣，動力元件14的驅(qū)動力直接通過傳感器15傳遞至抵接件上，便于傳感器15檢測驅(qū)動元件的驅(qū)動力。
[0046]或者，傳感器15也可以通過數(shù)據(jù)線電性連接在動力元件14，并不僅限制于上述的設(shè)置方式，傳感器15的設(shè)置方式，隨著傳感器15類型的變化，其設(shè)置情況則相向應(yīng)變化。
[0047]本實施例中，抵接件為抵接板17，其外表面172設(shè)置有與剪切段外表面配合的所述抵接面。
[0048]或者，抵接件也可以為抵接環(huán)16，該抵接環(huán)16中設(shè)有通孔161，通孔161的內(nèi)壁162形成所述抵接面，該通孔161的形狀與剪切段的外表面配合。
[0049]當(dāng)然，根據(jù)剪切段外表面的形狀變化，抵接面的形狀也變化，在本實施例中，剪切段的外表面為圓柱面，從而，抵接板17的抵接面則呈弧面狀，通孔的內(nèi)壁則為圓柱面。
[0050]本實施例中，為了便于將混凝土試樣安裝在兩固定座12中，固定座12的安裝孔121貫穿固定座12的兩側(cè)，形成貫穿孔；當(dāng)然，作為其它的實施例，安裝孔121也可以是開口設(shè)于固定座12內(nèi)側(cè)的盲孔，具體設(shè)置可視實際情況而定。
[0051]為了便于抵接件對剪切段的剪切，抵接面的兩側(cè)端分別設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，該凸起結(jié)構(gòu)抵接在混凝土試樣的剪切段的外表面上。
[0052]具體地,動力元件14可以是千斤頂、氣缸等。
[0053]如圖4所示，為本實施例提供的另一結(jié)構(gòu)形式的剪切儀1，其動力元件14設(shè)置在架體11的上方，根據(jù)實際情況需要，剪切儀I的結(jié)構(gòu)布置還可以有其它多種形式。
[0054]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，用于直剪切混凝土試樣，以得到混凝土的抗壓強(qiáng)度，所述混凝土試樣包括兩插設(shè)段以及置于兩所述插設(shè)段之間的剪切段，所述剪切儀包括架體、兩供所述插設(shè)段插設(shè)的固定座、動力元件以及檢測所述動力元件驅(qū)動力的傳感器，兩所述固定座連接于所述架體上，且相向設(shè)置，兩者之間具有間隔，兩所述固定座之間設(shè)有由所述驅(qū)動元件驅(qū)動對所述剪切段進(jìn)行剪切的抵接件，所述抵接件具有與所述剪切段的外表面配合的抵接面，其兩側(cè)分別朝所述固定座的內(nèi)側(cè)邊延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，所述抵接件為抵接板，所述抵接板的外表面設(shè)有所述抵接面。
3.如權(quán)利要求1所述的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，所述抵接件為套設(shè)于所述剪切段外的抵接環(huán)，所述抵接環(huán)置于所述間隔中，其中設(shè)有供所述剪切段穿設(shè)的通孔，所述通孔的內(nèi)壁形成所述抵接面。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，所述固定座活動連接于所述架體，且與所述架體之間設(shè)有可使兩所述固定座相離移動或相向移動的移動結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，所述移動結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述架體的軌槽以及設(shè)于所述固定座且于所述軌槽中移動的導(dǎo)軌，或者，所述移動結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述固定座的軌槽以及設(shè)于所述架體且于所述軌槽中移動的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌及所述軌槽分別沿兩所述固定座的連線方向延伸布置。
6.如權(quán)利要求1至3任一項所述的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，所述固定座的內(nèi)側(cè)設(shè)有供所述插設(shè)段插設(shè)的安裝孔。
7.如權(quán)利要求1至3任一項所述的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，所述剪切儀包括用于接收所述傳感器信息且計算得到混凝土抗壓強(qiáng)度的控制元件，所述傳感器電性連接于所述控制元件。
8.如權(quán)利要求1至3任一項所述的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的剪切儀，其特征在于，所述架體包括兩相間且相向布置的板體，所述固定座連接所述板體的上端。
【文檔編號】G01N3/24GK203396655SQ201320506591
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】王文明 申請人:王文明