专利名称：磁性开关控制落锤式抗弯冲击试验台的制作方法
技术领域：
本发明属于土木工程技术领域，涉及一种纤维混凝土抗弯冲击试验装置，属于混凝土材料测试技术领域。
背景技术：
纤维混凝土与普通混凝土相比，抗拉强度、弯拉强度(又称抗弯强度、抗折强度)、抗剪强度都有提高，韧性也有明显改善。近年来，国内外针对纤维混凝土的研究不断深入，纤维混凝土的应用也越来越广泛。桥面、路面、预制桩端部等结构物多承受冲击作用，并且有相当部分属于弯曲冲击，因此，研究纤维混凝土的抗弯冲击性能具有十分重要的实际意义。国内外学者针对纤维混凝土抗冲击性能进行试验研究采用的试验装置多为ACI544委员会推荐的落锤试验装置或者在其基础上改进后的落锤装置，主要针对抗压性能为主的冲击试验。而在建筑和桥梁结构中，许多梁式构件必须承受引起弯曲应力的冲击荷载，抗弯冲击性能是评价混凝土材料性能的重要指标。但由于目前尚缺乏测试抗弯冲击性能的标准试验装置，设计人员依然无法将抗弯冲击性能作为一个设计参数。国内外文献中涉及的抗弯冲击试验装置(李建辉，张科强，邓宗才.粗合成纤维混凝土抗弯冲击强度的分布规律[J].建筑科学与工程学报，2007, 24(4) :54-59 ；Y. Mohammadi,R. Carkon-Azad, S. P. Singh , S. K. Kaushik. Impact resistance of steelfibrous concrete containing fibres of mixed aspect ratio[J]. Constructionand Building Materials, 2009, (23):183-189 ；S. Mindess, A. Bentur. A preliminarystudy of the fracture of concrete beams under impact loading, using high speedphotography [J]. Cement and Concrete Research, I985，(I5) :474_4S4.),存在以下不足对冲击锤采取手动定位，冲击高度及冲击锤落点易产生误差；没有采用合适的传力装置，易造成应力集中，无法确保试验结果的准确性；装置体积庞大，结构复杂，无法在工地或现场安装。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能使抗弯冲击试验结果精确、适用范围广泛、便于携带，能保护操作人员安全，操作简便，尤其适用于国内不同建筑工地的抗弯冲击试验台，从而解决了冲击锤手动定位易产生误差及缺乏合适的传力装置易造成应力集中等因素对抗弯冲击试验结果产生影响的问题，同时本装置实现了良好的拓展性，应用范围广泛。本发明的技术方案是底座13通过膨胀螺栓固定在刚性地面上。底座13上开一条梯形槽，左右两个支座11对称放置在梯形槽上，根据试验的跨度要求调整两个支座11的间距，通过螺栓12将 支座11固定在底座13上。试件10放置在支座11上，并通过支座螺杆7及细钢板9固定试件10。传力装置6放置在试件10上表面中间位置。保护装置5通过底座螺杆8固定在底座13上。冲击架I焊接固定在底座13上。悬臂2端部为钢环，通过活动螺栓14固定在冲击架I上。磁性开关3通过活动螺栓15固定在悬臂2上。进行冲击试验前，首先根据试验要求将悬臂2调整至所需高度并通过活动螺栓14固定在冲击架I上。根据试验要求，调整左右两个支座11的位置使其间距符合试验的跨度要求，通过螺栓12将支座11固定在底座13上。将试件10放置在支座11上，安装支座螺杆7及细钢板9固定试件10。调整磁性开关3在悬臂2上的位置，用铅锤测量确定磁性开关3的中心与试件10上表面形心对中，并通过活动螺栓15固定在悬臂2上。根据中国工程建设标准协会推荐的《纤维混凝土试验方法标准》CECS13:2009、美国材料试验协会ASTMClO 18标准等国内外相关标准对于混凝土弯曲性能的试验规定，针对不同的试验目的可以选用三点加载的弯曲试验或四点加载的弯曲试验，因此在所述抗弯冲击试验装置中，传力装置6有两种形式单滚轴传力装置和双滚轴传力装置，分别用于三点加载和四点加载的 抗弯冲击试验，试验时可根据试验要求选用一种。在试件10上表面中间位置放置传力装置6，使得传力装置6上表面形心与试件10上表面形心的连线与冲击锤4的下落迹线重合。保护装置5通过底座螺杆8固定在底座13上，调整底座螺杆8上的螺栓可使保护装置5上下移动，直到与传力装置6接触，同时用水准尺测量确保传力装置6为水平放置。进行冲击试验时，打开磁性开关3将冲击锤4吸附于磁性开关3上，然后关闭磁性开关3，冲击锤4在自身重力的作用下自由下落，冲击位于试件10上表面的传力装置6，之后落在保护装置5内，试验人员观察试件破坏情况，视为一次冲击循环。本发明的效果和益处是本发明通过磁性开关实现冲击锤的定位，可以保证每次冲击高度一致，保证冲击锤每次落点相同，同时保证冲击锤是初速度恒为零的自由落体；本发明采用的传力装置符合国内外规范对于混凝土材料弯曲性能试验的加载要求；试件通过支座螺杆及细钢板固定在支座上，防止在冲击过程中发生错动，提高了试验精度和效率，这种固定方式可很好的适应反复冲击的试验方法；保护装置有效增强了冲击试验的安全性，保护试验人员安全；悬臂的高度可调，两个支座的间距可调，可满足不同冲击高度、不同跨度试件的冲击试验要求，装置的拓展性及适应性良好；本发明结构简单，制作安装方便，便于携带，无需任何驱使能源，绿色环保，既可用于试验室内的试验研究也可用于工程现场进行抗弯冲击性能的测试评价。


附图I是磁性开关控制落锤式抗弯冲击试验台结构示意图。附图2是磁性开关控制落锤式抗弯冲击试验台左侧侧视图。附图3是磁性开关控制落锤式抗弯冲击试验台底座平面示意图。图中1冲击架；2悬臂；3磁性开关；4冲击锤；5保护装置；6传力装置；7支座螺杆；8底座螺杆；9细钢板；10试件；11支座；12螺栓；13底座；14活动螺栓；15活动螺栓。
具体实施例方式以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施步骤。
步骤I.底座13放置在刚性地面上，通过水准尺调平后用膨胀螺栓固定在平整的刚性地面上；步骤2.将悬臂2调整至所需高度并通过活动螺栓14固定在冲击架I上；步骤3.在底座13的梯形槽内调整左右两个支座11的位置使其间距满足试件跨度要求，通过螺栓12固定；步骤4.将试件10放置在支座11上，安装支座螺杆7及细钢板9固定试件10 ；步骤5.调整磁性开关3的位置，通过铅锤确定其中心与试件10上表面形心对中，保证冲击锤4的下落迹线通过试件10上表面形心，然后通过活动螺栓15将磁性开关3固定在悬臂2上；步骤6.在试件10上表面中间位置放置传力装置6，使得传力装置6上表面形心与试件10上表面形心的连线与冲击锤4的下落迹线重合；步骤7.保护装置5通过底座螺杆8固定在底座13上，调整底座螺杆8上的螺栓可使保护装置5上下移动，直到与传力装置6接触，同时用水准尺确保传力装置6为水平放置；步骤8.打开磁性开关3将冲击锤4吸附；步骤9.关闭磁性开关3，冲击锤4自由下落，冲击位于试件10上表面的传力装置6 ；步骤10.每完成一次冲击，试验人员应观察试件10的表面，记录出现第一条可视裂缝时的冲击次数为初裂冲击次数，继续冲击，记录裂缝扩展至加载面时的冲击次数为破坏冲击次数。权利要求
1.一种磁性开关控制落锤式抗弯冲击试验台，包括底座(13)、支座(11)、冲击架(I)、悬臂(2)、磁性开关(3)、冲击锤(4)、传力装置(6)、保护装置(5)，其特征是 a)底座(13)通过膨胀螺栓固定在刚性地面上，冲击架(I)与底座(13)垂直焊接； b)悬臂(2)通过活动螺栓(14)与冲击架(I)连接，沿冲击架(I)自由调整高度，磁性开关(3)通过活动螺栓(15)与悬臂(2)连接，沿悬臂(2)自由调节位置； c)左右两个支座(11)通过螺栓(12)与底座(13)连接，两支座(11)的间距自由调整； d)试件(10)放置在支座(11)上，通过支座螺杆(7)及细钢板(9)固定； e)传力装置(6)放置在试件(10)上表面中间位置，传力装置(6)的表面形心与试件(10)上表面形心连线与冲击锤(4)的下落迹线重合，传力装置(6)将冲击锤(4)的冲击作用传递给试件(10); f)保护装置(5)通过底座螺杆(8)固定在底座(13)上。
全文摘要
一种磁性开关控制落锤式抗弯冲击试验台，属于混凝土材料测试技术领域。其特征是冲击架与底座垂直焊接，悬臂与冲击架通过活动螺栓连接,自由调整高度，磁性开关与悬臂通过活动螺栓连接，自由调整位置；两支座间距可自由调整；支座螺杆及细钢板对试件形成固定；传力装置放在试件上表面中间位置；保护装置通过底座螺杆固定在底座上。本发明的效果和益处是通过磁性开关实现冲击锤的定位，试验精确性好；对试件在支座处采取的固定方式很好的适应了反复冲击的试验方法；试验装置的拓展性及适应性良好，制作安装方便，同时易于操作，既可用于试验室内试验研究也可用于工程现场进行抗弯冲击性能的测试评价。
文档编号G01N3/303GK102680334SQ20121013857
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者丁一宁, 刘聚磊, 陈志裴, 韩知伯, 高会晓 申请人:大连理工大学