半球形混凝土拉伸试件夹具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于混凝土轴心抗拉强度指标的测试领域，涉及一种混凝土拉伸试件夹 具，特别是涉及对混凝土轴心拉伸试件端部的对中扣紧及实施试件抗拉强度指标直接测试 的夹具。
【背景技术】
[0002] 目前，混凝土轴心抗拉强度指标的测试主要有两种方法，一是试件端部预 埋钢筋直接测试法，二是劈裂试验间接测试法。直接测试法：用钢模浇筑成型的 100_X100_X500mm的棱柱体试件通过预埋在试件轴线两端的钢筋，对试件施加拉力，试 件破坏时的平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度；劈裂试验属于间接测试方法，用立方 体或圆柱体试件进行，在试件上下支承面与压力机压板之间加一条垫条，使试件上下形成 对应的条形加载，促使试件沿立方体中心或圆柱体直径切面的劈裂破坏，将劈裂时的荷载 值进行换算从而得到混凝土的轴心抗拉强度。
[0003] 前者，直接测试法在试件轴线两端预埋钢筋，钢筋端部在试件内部形成了应力集 中，很容易造成裂缝的开展，破坏了原有混凝土试件内部的应力分布，影响测得混凝土抗拉 强度指标准确性。
[0004] 后者，采用抗劈裂试验间接测试方法，先测出劈裂强度指标，然后根据劈裂强度和 抗拉强度的经验换算公式进行计算取得。劈裂试验测得的试验数据具有较大的随机性，而 且换算公式也是经验公式，尽管劈裂试验是获得混凝土材料抗拉性能普遍采用的一种试验 方法，但其可靠性和精确度有待于改进和提高。
【发明内容】
[0005] 发明目的
[0006] 本发明为一种测试混凝土试件抗拉强度的半球形混凝土试件夹具，通过夹具扣紧 混凝土拉伸试件的半球形端部，经拉伸试验机施加轴向拉力，其目的是实现对混凝土试件 轴心抗拉强度指标的直接测试，使该项指标的测试直接而准确。
[0007] 技术方案
[0008] -种半球形混凝土拉伸试件夹具，能够卡在试件的端部卡头上，其特征在于：包括 一端与拉力试验机固定的端部卡杆，端部卡杆另一端通过卡杆固定螺母与夹具端板固定； 在夹具端板上设有端板加强肋；夹具端板为圆形，圆周通过能够自由开合的铰链与四个曲 面活页扣板活动连接，四个大小相同的曲面活页扣板从四面卡紧固定混凝土试件半球形的 两个端部；卡住试件后，相邻的曲面活页扣板之间通过扣板固定插孔和插入扣板固定插孔 中的钢筋插条固定。
[0009] 在夹具端板上焊接有一对端板加强肋。
[0010] 夹具端板的圆周上均匀设有八个铰链，每四分之一圆周通过两个铰链与一个曲面 活页扣板连接。
[0011] 曲面活页扣板是四分之一半球台曲面形，其下底的圆弧边通过铰链连接夹具端 板，且下底圆弧边的长度与夹具端板的四分之一圆周长度相等；每个曲面活页扣板两侧的 弧形母线上分别设有两个扣板固定插孔，分上下设置，曲面活页扣板一侧上端为双插孔，下 端为单插孔，另一侧上端为单插孔，下端为双插孔，使相邻曲面活页扣板靠近一侧的插孔相 匹配。
[0012] 夹具为碳钢制品。
[0013] 铰链为钢铰链。
[0014] 优点及效果
[0015] 本发明的优点与积极效果如下：
[0016] 本发明可以直接测试出混凝土的抗拉强度指标，通过卡具与匹配试件的准确扣 合，既保证了试件测试过程中保持轴心受拉，又避免了当前混凝土抗拉强度指标测试过程 中常出现的弊病一一直接测试法的应力集中问题和间接测试法的换算问题，使混凝土抗拉 强度指标的测试更方便、准确。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明结构示意图。
[0018] 图2为夹具一端展开俯视图。
[0019] 图3为拉伸试件结构示意图。
[0020] 附图标记说明：
[0021] 1.端部卡杆，2.卡杆固定螺母，3.夹具端板，4.端板加强肋，5.曲面活页扣板， 6.铰链，7.扣板固定插孔，8.钢筋插条，9.试件，10.拉力试验机。
【具体实施方式】：
[0022] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的说明：
[0023] 本发明涉及一种半球形混凝土拉伸试件夹具，如图1-图3所示，能够卡在试件9 的端部卡头上，该夹具包括一端与拉力试验机10固定的端部卡杆1，端部卡杆1另一端通过 卡杆固定螺母2与夹具端板3固定；在夹具端板3上设有端板加强肋4,以防止拉伸试验过 程中因端板受拉变形而影响试验进行；夹具端板3为圆形，夹具端板3的圆周通过能够自由 开合的铰链6与四个曲面活页扣板5活动连接，试件固定过程中，四个尺寸大小相同的曲面 活页扣板5从四面卡紧固定混凝土试件呈半球形的两个端部，保证试件轴心受拉；铰链6能 够自由开合，方便拆卸试件；卡住试件后，相邻的曲面活页扣板5之间通过共用的扣板固定 插孔7和插入扣板固定插孔7中的钢筋插条8固定，两两锁紧，形成一个半球型牢固卡套， 固定试件端部半球体。卡具成对使用，连同与之相匹配的试件通过拉伸试验机完成混凝土 抗拉强度指标的测试。固定插孔7和钢筋插条8用以固定活页扣板5保证试件轴心受拉。
[0024] 在夹具端板3上焊接有一对端板加强肋4,增加强度以防止端板受拉变形。
[0025] 夹具端板3的圆周上均匀设有八个铰链6,每四分之一圆周通过两个铰链6与一个 曲面活页扣板5连接（即通过八个铰链6与四个尺寸相同的曲面活页扣板5相连接）。卡 固试件9时，因四个侧面的曲面活页扣板尺寸相同，并从四面固定混凝土试件端部，保证试 件轴心受拉。
[0026] 试件拉伸前，将钢筋插条8插进每个侧面的曲面活页扣板共用的扣板固定插孔7 形成一个半球形牢固卡套。试件拉伸完毕后，可以将钢筋插条8从曲面活页扣板的扣板固 定插孔7中抽出，铰链6可以自由开合，方便拆卸试件。
[0027] 曲面活页扣板5是四分之一半球台曲面形，其下底的圆弧边通过铰链6连接夹具 端板3,且下底圆弧边的长度与夹具端板3的四分之一圆周长度相等；每个曲面活页扣板5 两侧的弧形母线上分别设有两个扣板固定插孔7,分上下设置，曲面活页扣板一侧上端为双 插孔，下端为单插孔，另一侧上端为单插孔，下端为双插孔，使相邻曲面活页扣板5靠近一 侧的插孔相匹配，即对应的单插孔插入双插孔间的空隙中。
[0028] 上述夹具可以采用碳钢制品，铰链6可采用钢铰链，以增加强度。
[0029] 本发明的工作原理如下：
[0030] 半球形混凝土拉伸试件夹