一种混凝土剪切力测试装置及其测试方法与流程

1.本发明涉及高端装备制造领域，尤其涉及一种混凝土剪切力测试装置及其测试方法。


背景技术：

2.混凝土是一种土木工程材料。一般情况下，混凝土使用水泥作为胶凝材料，用砂、石作为骨料，并与水按照一定比例配合，经过搅拌获得水泥混凝土。
3.目前，水泥混凝土材料在应用到建筑上时，一般都要进行结构强度测试，而这一测试过程中，混凝土块的剪切力检测至关重要。然而，现有的混凝土块剪切力检测手段误差较大，不利于剪切力的精准测试。因此，急需设计出一种可精准测试混凝土块剪切力的混凝土剪切力测试装置及其测试方法。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于提供一种可精准测试混凝土块剪切力的混凝土剪切力测试装置及其测试方法。
5.本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
6.一种混凝土剪切力测试装置，包括底座以及设置在所述底座上的混凝土下测试框、混凝土上测试框、固定块、液压动力柜和控制器；所述固定块与液压动力柜分别设置在底座的左、右两端，所述混凝土下测试框设置在固定块右端，所述混凝土上测试框设置在混凝土下测试框上端，所述控制器与液压动力柜电性连接；
7.所述液压动力柜的左侧连接有液压缸，所述液压缸的左端通过推进杆插设有推进头，推进头左侧紧贴所述混凝土上测试框；其中，所述推进头与液压缸之间的推进杆上还套设有弹簧，推进头与液压缸之间的相对端壁上分别设置有电极a、电极b，电极a与电极b分别与控制器电性连接。
8.作为本发明的优选方式之一，所述弹簧的左、右两端分别与所述推进头的右端、所述液压缸的左端相连。
9.作为本发明的优选方式之一，所述推进头的右端壁上设置有绝缘块a，所述绝缘块a上设置有所述电极a；所述液压缸的左端壁上设置有绝缘块b，所述绝缘块b上设置有电极b。
10.作为本发明的优选方式之一，当所述液压缸的左端壁与推进头的右端壁相靠近时，所述电极a、电极b之间电性连接，并将信号传至所述控制器。
11.作为本发明的优选方式之一，所述固定块的上端还连接有防护罩。
12.作为本发明的优选方式之一，所述混凝土剪切力测试装置还包括液压调节柜；所述液压调节柜设置在所述底座上，且与所述控制器电性连接；同时，所述液压缸的左端开设有安装腔，安装腔内安装有所述推进杆，且所述安装腔的右端通过进液管和出液管与液压调节柜分别连通。
13.一种混凝土剪切力测试方法，采用上述混凝土剪切力测试装置，且包括如下具体步骤：
14.步骤一：将混凝土块放置在混凝土下测试框和混凝土上测试框内；
15.步骤二：通过控制器启动液压动力柜，并通过液压缸对混凝土上测试框的右侧施加加载力；
16.步骤三：在施加加载力后，弹簧被压缩，推进头的右端和液压缸的左端靠近，电极a与电极b接触并与控制器形成回路；控制器持续增加加载力；
17.步骤四：当加载力持续增加至混凝土块发生断裂，弹簧恢复至初始状态，推进头的右端远离液压缸的左端，电极a与电极b分离，电极a、电极b与控制器的回路断路，控制器发出停止信号给液压动力柜；
18.步骤五：记录液压动力柜停止前的最大加载力，通过停止时的最大加载力计算此混凝土块的最大抗剪力。
19.作为本发明的优选方式之一，当采用的混凝土剪切力测试装置包括液压调节柜时，所述步骤步骤一与步骤二之间还包括以下步骤：通过控制器控制液压调节柜调节安装腔内的液压油量，从而控制推进杆在安装腔内的伸入量，进而控制弹簧的预紧力。
20.作为本发明的优选方式之一，所述混凝土块的高度等于混凝土下测试框的高度加混凝土上测试框的高度。
21.本发明相比现有技术的优点在于：本发明采用弹力触发器原理；当液压缸通过推进头对混凝土上测试框及其内的混凝土不断施加加载力并达到一定程度时，混凝土块因剪切力断裂，此时，弹力触发器(由弹簧、电极a、电极b等构成)动作，通过控制器控制液压动力柜停机，然后根据控制器来获得停机前的最大加载力，进而进行混凝土剪切力的计算；采用本发明装置及方法进行混凝土剪切力测试，不仅操作方便，还能快速、精准的测得待测混凝土的剪切力，误差小。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例一中混凝土剪切力测试装置的整体结构示意图；
24.图2为图1中的a部结构放大图；
25.图3为本发明实施例一中电极a、电极b和控制器的电路连接图；
26.图4为本发明实施例二中混凝土剪切力测试装置的整体结构示意图；
27.图5为本发明实施例二中液压调节结构的结构示意图；
28.图6为图5中的b部结构放大图。
29.附图中，各标号所代表的部件如下：
30.1、底座；2、混凝土下测试框；3、混凝土上测试框；4、固定块；5、防护罩；6、液压动力柜；7、控制器；8、液压缸；81、安装腔；9、推进杆；10、推进头；11、弹簧；12、绝缘块a；13、绝缘块b；14、电极a；15、电极b；16、液压调节柜；161、进液管；162、出液管。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一：
33.请参阅图1～3，本实施例的一种混凝土剪切力测试装置，包括底座1以及设置在底座1上的混凝土下测试框2、混凝土上测试框3、固定块4、液压动力柜6和控制器7。其中，固定块4与液压动力柜6分别设置在底座1的左、右两端，混凝土下测试框2设置在固定块4右端，混凝土上测试框3设置在混凝土下测试框2上端，控制器7设置在液压动力柜6上端，且与液压动力柜6电性连接。
34.具体地，液压动力柜6的左侧连接有液压缸8，液压缸8的左端通过推进杆9插设有推进头10，推进头10左侧紧贴混凝土上测试框3。其中，推进头10与液压缸8之间的推进杆9上还套设有弹簧11，弹簧11的左、右两端分别与推进头10的右端、液压缸8的左端相连。同时，推进头10的右端壁上设置有绝缘块a12，绝缘块a12上设置有电极a14；液压缸8的左端壁上设置有绝缘块b13，绝缘块b13上设置有电极b15；电极a14与电极b15分别与控制器7电性连接，且当液压缸8的左端壁与推进头10的右端壁相靠近时，电极a14、电极b15之间电性连接，并将信号传至控制器。
35.进一步地，本实施例中，为了防止检测过程中断裂的混凝土块被弹飞，从而伤及工作人员，固定块4的上端还连接有防护罩5。
36.基于上述装置的混凝土剪切力测试方法：
37.步骤一：将混凝土块放置在混凝土下测试框2和混凝土上测试框3内，混凝土块的高度等于混凝土下测试框2的高度加混凝土上测试框3的高度。
38.步骤二：通过控制器7启动液压动力柜6，并通过液压缸8对混凝土上测试框3的右侧施加加载力。
39.步骤三：在施加加载力后，弹簧11被压缩，推进头10的右端和液压缸8的左端靠近，电极a14与电极b15接触并与控制器7形成回路；控制器7持续增加加载力。
40.步骤四：当加载力持续增加至混凝土块发生断裂，弹簧11恢复至初始状态，推进头10的右端远离液压缸8的左端，电极a14与电极b15分离，电极a14、电极b15与控制器7的回路断路，控制器7发出停止信号给液压动力柜6。
41.步骤五：记录液压动力柜6停止前的最大加载力，通过停止时的最大加载力计算此混凝土块的最大抗剪力。
42.实施例二：
43.请参阅图4～6，本实施例的一种混凝土剪切力测试装置，其结构与实施例一基本相同，主要不同之处在于：本实施例混凝土剪切力测试装置还包括液压调节柜16；液压调节柜16设置在底座1上，且与控制器7电性连接；同时，液压缸8的左端开设有安装腔81，安装腔81内安装有推进杆，且安装腔81的右端通过进液管161和出液管162与液压调节柜16分别连通。基于上述不同之处，本实施例还可对弹簧11的预紧力进行调节。
44.基于上述装置的混凝土剪切力测试方法：
45.步骤一：将混凝土块放置在混凝土下测试框2和混凝土上测试框3内，混凝土块的高度等于混凝土下测试框2的高度加混凝土上测试框3的高度。
46.步骤二：通过控制器7控制液压调节柜16调节安装腔81内的液压油量，从而控制推进杆9在安装腔81内的伸入量，进而控制弹簧11的预紧力。
47.步骤三：通过控制器7启动液压动力柜6，并通过液压缸8对混凝土上测试框3的右侧施加加载力。
48.步骤四：在施加加载力后，弹簧11被压缩，推进头10的右端和液压缸8的左端靠近，电极a14与电极b15接触并与控制器7形成回路；控制器7持续增加加载力。
49.步骤五：当加载力持续增加至混凝土块发生断裂，弹簧11恢复至初始状态，推进头10的右端远离液压缸8的左端，电极a14与电极b15分离，电极a14、电极b15与控制器7的回路断路，控制器7发出停止信号给液压动力柜6。
50.步骤六：记录液压动力柜6停止前的最大加载力，通过停止时的最大加载力计算此混凝土块的最大抗剪力。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该本发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。