喬 健

（1安徽省水利科學(xué)研究院，安徽 合肥 230000；2安徽省建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)站，安徽 合肥 230000）

1 混凝土抗剪儀的研制

圖1 剪切試驗(yàn)夾具總裝圖

按照設(shè)計(jì)圖制作的實(shí)物抗剪儀設(shè)備：

圖2 實(shí)物抗剪儀設(shè)備

在總結(jié)前人試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，擬通過沖壓剪切得出混凝土抗剪強(qiáng)度的數(shù)值。混凝土抗剪儀的主體構(gòu)件為導(dǎo)向軸套與承壓軸，試驗(yàn)的具體過程為通過承壓軸將實(shí)驗(yàn)油壓機(jī)的壓力傳導(dǎo)到導(dǎo)向軸套內(nèi)的混凝土構(gòu)件上，混凝土構(gòu)件被左右加壓固定，通過上下方向的沖壓剪切測(cè)得混凝土試件被破壞時(shí)的壓力數(shù)值，即為混凝土抗剪強(qiáng)度。以上為混凝土抗剪儀的樣品圖與設(shè)計(jì)圖。自制剪切儀能夠方便快捷地進(jìn)行抗拉、抗壓、抗剪切試驗(yàn)，滿足實(shí)際檢測(cè)工作中需求，極大地提升檢測(cè)工作效率。

2 混凝土試件成型和數(shù)據(jù)采集

成型3塊試件：C20、C30、C40。

試件尺寸：300mm×400mm×500mm。

鉆取芯樣：每塊試件鉆取12個(gè)直徑100mm，高度300mm的芯樣。

加工樣品：

①每種強(qiáng)度等級(jí)，3個(gè)抗壓試件；

②每種強(qiáng)度等級(jí)，3個(gè)直徑100mm，高徑比1:1的劈拉試件；

③每種強(qiáng)度等級(jí)，6個(gè)直徑100mm，高度即厚度40mm的抗剪試件。

3 混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

本次試驗(yàn)采用的是直徑100mm，高徑比1:1的抗壓件。

①標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期。

②先檢查其尺寸及形狀，相對(duì)兩面應(yīng)平行，表面傾斜偏差不得超過0.5mm。量出棱邊長度，精確至1mm。試件受力截面積按其與壓力機(jī)上下接觸面的平均值計(jì)算。

混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù) 表1

③混凝土抗壓強(qiáng)度以150mm×150mm×150mm的方塊為標(biāo)準(zhǔn)件。

采用本試驗(yàn)方法得到的抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)經(jīng)過理論計(jì)算，和其剪切強(qiáng)度的相對(duì)應(yīng)關(guān)系，其相關(guān)性比較理想。

4 混凝土抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)

①采用直徑100mm，高徑比1:1的劈拉試件，其最大集料粒徑應(yīng)為30mm。

②試件同齡期者為一組，每組為3個(gè)同條件制作和養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊。

③試驗(yàn)數(shù)據(jù)

見表2。

混凝土抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) 表2

采用本試驗(yàn)法測(cè)得的劈裂抗拉強(qiáng)度值，經(jīng)理論計(jì)算，換算為軸心抗拉強(qiáng)度，應(yīng)乘以換算系數(shù)0.9，符合實(shí)際應(yīng)用，適合各種混凝土試件，抗拉強(qiáng)度與抗剪切強(qiáng)度相對(duì)于關(guān)系符合度高，能夠滿足實(shí)際工作需求。

5 混凝土抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)

①直徑100mm，高度即厚度40mm的抗剪試件。

②試件應(yīng)同齡期者為一組，每組為6個(gè)同條件制作和養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊。

③實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

見表3。

混凝土抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) 表3

抗剪切強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)理論計(jì)算，其相關(guān)性比較理想，能夠滿足建筑巖芯的檢測(cè)要求。其相關(guān)性分析圖如圖3～圖5。

圖3 抗壓強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度線性回歸分析

圖4 抗拉強(qiáng)度與剪切強(qiáng)度線性回歸分析（y=0.3319+0.4584,R=0.4096）

圖5 抗壓強(qiáng)度與抗剪切強(qiáng)度線性回歸分析（y=5.2171x-0.7647,R2=0.7576）

本試驗(yàn)使用的是自行研發(fā)的混凝土抗剪儀，對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土抗剪強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，以總結(jié)歸納了兩者間的相關(guān)關(guān)系，經(jīng)反復(fù)研究比較，結(jié)構(gòu)混凝土抗剪強(qiáng)度測(cè)試的實(shí)際應(yīng)用，切實(shí)可行，滿足檢測(cè)工作需求，大大地提升檢測(cè)工作效率，具有良好的實(shí)際應(yīng)用效果。

6 結(jié)論

①以自制混凝土抗剪儀得到的抗剪強(qiáng)度與劈拉強(qiáng)度之間具有良好的相關(guān)關(guān)系。混凝土的抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之比在4.277～5.198。該結(jié)論與同類實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)相吻合。

②以自制混凝土抗剪儀得到的抗剪強(qiáng)度與劈壓強(qiáng)度之間具有良好的相關(guān)關(guān)系。混凝土的抗剪強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度之比在0.293～0.348。該結(jié)論也與同類實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)相吻合。

③通過自制混凝土抗剪儀我們將在實(shí)驗(yàn)室輕松地得到混凝土的抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度數(shù)值。