一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具

allin2022-08-01  102



1.本实用新型涉及模具成型技术领域,特别涉及一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具。


背景技术:

2.混凝土受养护条件、水泥种类、约束条件等因素的影响,容易在水化前期产生自生裂缝,内部裂缝与外界形成贯通通道后,氯离子和硫酸根等有害离子与基质发生反应,最终导致混凝土耐久性、强度下降。近年来,随着自修复混凝土的提出,研究人员为了对自修复进程有充分的认识以及进行定量表征自修复程度,常常在混凝土试件表面进行裂缝引入,直观表征自修复的效率指标。然而自收缩所产生的裂缝不仅存在表面,内部裂缝也同样会破坏混凝土的完整性,在宏观上整体强度下降,微观上内部孔隙连通道增多,降低耐久性。因此,除了表面裂缝外,内部裂缝的研究对混凝土耐久性也同样具有重要意义。
3.为具体研究混凝土试件自修复前后性状,定量表征自修复效率,需要针对裂缝发生位置、宽度和厚度、延伸路径等因素,人工干预引入裂缝进行研究。目前关于裂缝的引入大部分都关注在试件表面,而行业内没有太多关于内部裂缝预制相关技术和设备。裂缝引入主流方法分为荷载法、干湿循环法、温度收缩法、插片法。其中荷载法主要有完全破坏和非完全破坏两种,完全破坏采用劈裂法将试块分为两半,沿裂缝线重新拼装两半试件并利用钢环夹紧,根据夹紧度和两半试件间隙中的钢针等介质的直径来控制裂缝宽度,而非完全破坏则是在三点弯折荷载下,利用定向碳纤维板对试件面的位移约束、钢网阻碍裂缝深度的延伸;干湿循环法一般是湿状态保持两天,干燥状态保持十二天,以十四天为一次周期进行数次,利用毛细孔力引导裂缝的出现,期间利用光学显微镜间隔观察;温度收缩法主要是对混凝土试件进行反复升温和降温,在不同温度梯度下,使试件不同程度地热胀冷缩形成裂缝;插片法则是在浇筑中加入一定厚度的铁片,水化一天后将铁片拔出形成一定宽度的平行裂缝。
4.荷载法中,采用劈裂试验造成试件的完全破坏容易造成裂纹在劈裂后的拼装与裂缝原路径不一致,而产生非预期的二次裂缝扩展,同时试件的重新拼接难以用肉眼观察是否沿裂纹完全贴合,造成拼装实施耗时且麻烦,而三点弯折法的非完全破坏的问题也比较明显,首先就是荷载裂缝的性状为三角口,与实际自生裂缝曲折平行口不同,其次因为荷载裂缝与自生裂缝产生的机理不同而导致的应力边界也不同;干湿循环法最明显的问题就是耗时太长,无法根据裂缝发展程度、位置与尺寸确定循环次数,按经验确定循环次数也达不到精确控制裂缝性状的目的;温度收缩法的局限性很大,首先就是容易造成浅层的局部裂缝,无法形成完美的内部裂缝,同时产生裂缝的位置、数量、尺寸都未知且离散性大,仍需要一定的技术支持去定位裂缝;插片法在拔出插片的过程中,混凝土内部与约束应力还处在一个未平衡的状态,拔出铁片容易对未完全水化的试件产生沿铁片周围发展的次生裂缝,干扰后续对裂缝的修复前后的性状表征。
5.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素:

6.鉴于上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具,旨在解决现有技术中的裂缝方法,无法预制不同宽度、厚度、角度的内部裂缝的问题。
7.为了达到上述目的,本实用新型采取了以下技术方案:
8.第一方面,本实用新型实施例提供了一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具包括:
9.模具本体,所述模具本体的外侧面上设有贯通至所述模具本体内部的多个插入通道,单个所述插入通道包括多个插入槽,多个所述插入槽呈交叉设置;
10.插片,所述插片用于插入所述插入槽内;
11.限位块,多个所述限位块设于所述插片的同一表面上,多个所述限位块围绕形成安装区域。
12.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,多个所述插入槽之间呈等距分布,且多个所述插入槽的中点位于同一点上。
13.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,多个所述插入槽呈米字型交叉设置。
14.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,所述限位块的数量为两个,两个所述限位块对称设置在所述插片的同一表面上,且两个所述限位块上均设有限位卡口;其中,所述限位卡口之间的距离为所述安装区域的最大宽度。
15.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,所述插片具有插入端和外伸端,所述插入端的厚度至所述外伸端的厚度逐渐增大,所述外伸端的最大厚度小于所述插入槽的槽口宽度。
16.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,所述插片呈楔形。
17.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,所述外伸端上还设有用于将所述插片从所述插入槽中拔出的提拉臂。
18.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,所述提拉臂的宽度大于所述外伸端的宽度和所述插入槽的槽口宽度。
19.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,所述模具本体包括底板、侧板和端板;
20.所述底板的四周设有多个连接孔,所述侧板对称连接于所述底板的两侧,所述端板对称连接于所述底板的两端、并与所述侧板相连接;其中,多个插入通道设于所述侧板和/或端板上。
21.作为进一步的改进技术方案,所述带预制内部裂缝的混凝土试件模具中,多个插入通道等间距设于所述侧板和/或端板上。
22.本实用新型所采用的技术方案具有以下有益效果:
23.本实用新型提供了一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其中,包括模具本体、插片;其中,所述模具本体表面上设置有插入通道,插入通道包含多个插入槽,多个插入槽呈米字型;所述插片上包含有对称设置的限位块。在所述模具本体表面上设置多个等距多
倾角米字型插入通道,精确保证了多个内部裂缝的预制位置、角度、厚度和宽度等基本特征;所述插片宽度可以在小于所述插入槽宽度范围内根据内部裂缝宽度要求自由地进行预制调节,再者,通过限位块的设置,可以阻碍嵌入片插入混凝土拌料时后移,保证嵌入片能够在混凝土拌料一定深度内放置;同时,限位块上设置的提拉臂可保证实验时顺利将所述插片拔出,留置嵌入片在混凝土拌料内部,形成裂缝。即本实用新型提供的带预制内部裂缝的混凝土试件模具可以在混凝土试件指定位置预制一定宽度、厚度、角度的内部裂缝的模具,提高实验的可操作性和精确性,为混凝土试件的内部裂缝自修复特征表征提供技术支撑。
附图说明
24.图1为本实用新型提供的一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具的爆炸结构示意图;
25.图2为本实用新型提供的一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具中模具本体的爆炸结构示意图;
26.图3为本实用新型提供的一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具中端板结构示意图;
27.图4为本实用新型提供的一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具中插片结构示意图;
28.图5为本实用新型提供的一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具中侧板结构示意图。
29.附图标记:100、模具本体;200、插片;110、底板;120、侧板;121、凹进间隙;130、端板;140、螺栓孔洞;150、插入通道;151、插入槽; 210、限位块;220、限位卡口;230、提拉臂。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
31.需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。
32.还需说明的是,本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本实用新型的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此,附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
33.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以
上,除非另有明确具体的限定。
34.实施例:
35.本实用新型公开了一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具,请参阅图 1、图2与图5。本实用新型实施例中的带预制内部裂缝的混凝土试件模具包括模具本体100与插片200。所述模具本体100包括底板110、侧板120 与端板130,所述侧板120上设有用于凹进间隙121,便于与所述侧板120 接合紧密,同时,所述底板110、侧板120与端板130均设有螺栓孔洞140,所述模具本体100由所述底板110、侧板120与端板130通过螺栓(图中未示出)连接组装而成,所述侧板120对称连接于所述底板110的两侧,所述端板130对称连接于所述底板110的两端、并与所述侧板120相连接,整体呈一方箱型。具体的所述螺栓孔洞140与所述螺栓数量视所需制作的所述模具本体100大小即所述底板110、侧板120与端板130的尺寸而定,保证各板直接连接紧密即可,本实用新型于此不做限定。
36.进一步地,请参阅图2与图3,所述模具本体100的外侧面上设有多个插入通道150,所述插入通道150贯通至所述模具本体100内部,具体地,所述插入通道150等距地设于所述侧板120和/或端板130上,所述插入通道150的个数与具体位置(侧板120和/或端板130上)视制作者对内部裂纹的引入数量与引入位置而定,本实用新型于此不做限定。
37.更进一步地,请参阅图3,所述插入通道150包括多个插入槽151,所述多个插入槽151呈米字型交叉设置、等距分布,且多个所述插入槽151 的中点位于同一点上,可选的,分别以多个插入槽151的交叉点为中心旋转45
°
、90
°
、135
°
形成米字状。应理解的是,所述插入槽151与设置的倾角、长度、数量可根据制作者的试验要求而改变。所述插入槽151呈米字型等距设置,可以精确保证多个内部裂缝的预制位置、角度、厚度和宽度等基本特征,使制作者在进行实验时可以更准确地控制变量,记录不同预制位置、角度、厚度和宽度的内部裂缝的修复进程。
38.与所述插入槽151相应的,请参阅图4,本实用新型提供的一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具还包括整体用于插入所述插入槽151内插片 200,可选地,所述插片呈呈楔形;具体的,所述插片200具有插入端和外伸端,所述插入端的厚度至所述外伸端的厚度逐渐增大,所述外伸端的最大厚度小于所述插入槽151的槽口宽度(所述插片200的具体尺寸并非固定,可根据实验要求的内部裂缝参数进行调整),防止所述插片200插入所述插入槽151后难以拔出。同时,所述插片200包含有限位块210,所述限位块210的数量为两个,两个所述限位块210对称设置在所述插片200的同一表面上,且两个所述限位块210上均设有限位卡口220;其中,所述限位卡口220之间的距离为所述安装区域的最大宽度。在所述限位块210的所述限位卡口220上嵌入嵌入片(图中未示出),所述嵌入片为留置于混凝土拌料内引入裂缝的材料。嵌入片可使用云母片(云母片强度极低,扰动小,对试件强度上影响不大,适用于抗压强度等宏观表征试验),在所述嵌入片插入所述模具本体100中的混凝土拌料时,所述限位块210起到阻碍所述嵌入片后移的作用,保证所述嵌入片能够在混凝土拌料的一定深度内放置。
39.具体地,请参阅图4,所述外伸端上还设有用于将所述插片200从所述插入槽151中拔出的提拉臂230,便于将所述插片200从所述插入槽151内顺利拔出,且所述提拉臂230的宽度大于所述外伸端的宽度和所述插入槽 151的槽口宽度。
40.下面结合具体的制作与实验场景对本实用新型实施例中的带预制内部裂缝的混
凝土试件模具的结构与功能做详细描述:
41.(1)预制所述底板110、侧板120与端板130,其中所述端板130厚度为5mm,尺寸为164mm
×
45mm。米字型所述插入通道150的单个所述插入槽151尺寸为35mm
×
2mm,分别以0
°
、45
°
、90
°
、135
°
绕所述插入槽 151中点旋转,三个米字型插入通道150均间隔45mm,水平分布,与设置有所述插入通道150的所述端板130相对的另一块所述端板130无插入通道150设置;两块所述侧板120如图4所示:外层厚度为3mm,尺寸为50mm
ꢀ×
45mm,内层厚度为2mm,尺寸为40mm
×
40mm;所述底板110如图5所示:厚度为5mm,尺寸为160mm
×
40mm;用上述底板110、侧板120与端板130 组成所述模具本体100后制得的混凝土试件尺寸为160mm
×
40mm
×
40mm。
42.(2)预制所述插片200,所述插片200尺寸为30mm
×
42mm,其中所述提拉臂230尺寸为30mm
×
2mm
×
4mm,两处所述限位块210尺寸长边为4mm,短边为2mm,突起高度在靠近外伸端的部分为0.8mm,在靠近插入端的部分为为1mm,所述插片200外伸端最大厚度坡高为1.5mm。
43.(3)所述底板110、侧板120与端板130进行组装,采用3mm直径的螺栓进行固定。
44.(4)将搅拌完毕的混凝土拌料加入混凝土模具,至模具被拌合料加满后,放在振动台上振捣至模具表面有混凝土拌合料稳定流出。
45.(5)根据试验要求预制一定数量、宽度及厚度、位置及倾角的内部裂缝,选用云母片嵌入混凝土拌料用以预制内部裂缝,云母片的宽度不得小于两所述限位块210的限位卡口220间距,不得大于所述插片200宽度,为保证所述插片200拔出时与云母片顺利分离,在云母片与插片200接触面涂覆一层机油减少摩擦。
46.(6)将嵌有云母片的所述插片200插入,利用振动台对插入所述插片 200的试件再振动密实数分钟,待混凝土拌料与云母片界面之间相密切接触后拔出所述插片200,利用云母片顶面与拌合料接触面的摩擦,将云母片留置与混凝土拌料中。再将插入云母片后的混凝土拌料置于温控室,24小时之后进行脱模处理,养护28天后进行打磨,使其平整,制得预制内部裂缝混凝土试件。
47.综上所述,本实用新型提供了一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其中,包括模具本体、插片;其中,所述模具本体表面上设置有插入通道,插入通道包含多个插入槽,多个插入槽呈米字型;所述插片上包含有对称设置的限位块。在所述模具本体表面上设置多个等距多倾角米字型插入通道,精确保证了多个内部裂缝的预制位置、角度、厚度和宽度等基本特征;所述插片宽度可以在小于所述插入槽宽度范围内根据内部裂缝宽度要求自由地进行预制调节,再者,通过限位块的设置,可以阻碍嵌入片插入混凝土拌料时后移,保证嵌入片能够在混凝土拌料一定深度内放置;同时,限位块上设置的提拉臂可保证实验时顺利将所述插片拔出,留置嵌入片在混凝土拌料内部,形成裂缝。即本实用新型提供的带预制内部裂缝的混凝土试件模具可以在混凝土试件指定位置预制一定宽度、厚度、角度的内部裂缝的模具,提高实验的可操作性和精确性,为混凝土试件的内部裂缝自修复特征表征提供技术支撑。
48.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的方案后,将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领
域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本实用新型的真正范围和精神由权利要求所指出。

技术特征:
1.一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,包括:模具本体,所述模具本体的外侧面上设有贯通至所述模具本体内部的多个插入通道,单个所述插入通道包括多个插入槽,多个所述插入槽呈交叉设置;插片,所述插片用于插入所述插入槽内;限位块,多个所述限位块设于所述插片的同一表面上,多个所述限位块围绕形成安装区域。2.根据权利要求1所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,多个所述插入槽之间呈等距分布,且多个所述插入槽的中点位于同一点上。3.根据权利要求1所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,多个所述插入槽呈米字型交叉设置。4.根据权利要求1所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,所述限位块的数量为两个,两个所述限位块对称设置在所述插片的同一表面上,且两个所述限位块上均设有限位卡口;其中,所述限位卡口之间的距离为所述安装区域的最大宽度。5.根据权利要求4所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,所述插片具有插入端和外伸端,所述插入端的厚度至所述外伸端的厚度逐渐增大,所述外伸端的最大厚度小于所述插入槽的槽口宽度。6.根据权利要求5所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,所述插片呈楔形。7.根据权利要求6所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,所述外伸端上还设有用于将所述插片从所述插入槽中拔出的提拉臂。8.根据权利要求7所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,所述提拉臂的宽度大于所述外伸端的宽度和所述插入槽的槽口宽度。9.根据权利要求1所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,所述模具本体包括底板、侧板和端板;所述底板的四周设有多个连接孔,所述侧板对称连接于所述底板的两侧,所述端板对称连接于所述底板的两端、并与所述侧板相连接;其中,多个插入通道设于所述侧板和/或端板上。10.根据权利要求9所述的带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其特征在于,多个插入通道等间距设于所述侧板和/或端板上。

技术总结
本实用新型提供了一种带预制内部裂缝的混凝土试件模具,其中,包括模具本体、插片;其中,所述模具本体表面上设置有插入通道,插入通道包含多个插入槽,多个插入槽呈米字型;所述插片上包含有对称设置的限位块。本实用新型提供的带预制内部裂缝的混凝土试件模具可以在混凝土试件指定位置预制一定宽度、厚度、角度的内部裂缝的模具,提高实验的可操作性和精确性,为混凝土试件的内部裂缝自修复特征表征提供技术支撑。提供技术支撑。提供技术支撑。


技术研发人员:王险峰 符致鹏 朱继华 邢锋
受保护的技术使用者:深圳大学
技术研发日:2021.12.14
技术公布日:2022/7/5
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