进行直接拉伸强度试验时，可使用普通材料万能365bet.com最快线路检测中心_365直播电视版下载_外勤365登录官网
直接读出破坏荷载并计算出强度值。试验中，同一混凝土进行3个试件的抗拉强度试验,取3个试件抗拉强度的算术平均值作为该组试件混凝土抗拉强度值。试件断裂后,记录断口的位置、形貌，当断裂发生在粘贴面时，应视该数据无效，取其余两个试件的算术平均值作为该组试件混凝土抗拉强度值。试验后拆除试验装置，将破坏的试件连同粘贴钢板一同放入烘箱内约140℃恒温一个小时，即可方便地取下粘贴钢板以便重复使用。
受拉试件中应力分布：
在混凝土的直接拉伸试验中，如何尽可能保证试件拉伸过程中应力均匀分布及避免偏心受力，将直接影响到试验的成功率和准确度，因此试件的形状及夹持方式的选择尤其重要。文采用粘贴钢板与传力钢板的“双钢板”设计并通过球绞传递365bet.com最快线路检测中心_365直播电视版下载_外勤365登录官网
拉伸荷载，除便于试件制作和测试外，更主要的是保证试件中应力尽可能均匀分布、避免偏心受拉和受弯。
在设计试验装置前,我们对采用粘贴钢板与传力钢板的“双钢板”设计的混凝土受拉试件中的应力分布进行了有限元分析。理论分析表明，方法对于长度不小于200mm的混凝土拉伸试件，在试件中应力分布非常均匀；即使在混凝土试件的端部也可以得到非常均匀的应力分布。这可通过监测拉伸过程中试件不同部位的变形得到很好证明。编号为1,2,3的应变片与编号为4,5,6的应变片分别粘贴于试件两个相对侧面的上、中、下3个不同位置，试验中安置在不同位置应变片的变形值如图3所示。从测试结果可以看出：试件上同一侧面、不同位置安装的应变片的变形基相同，说明方法在试件夹持端部能很好地避免应力集中，应力在试件整个长度上均匀分布，试验方法准确可靠。
图3：不同位置应变片的变形值
无论是轴心抗压或是轴心抗拉，试验过程中都不可避免地受偏心的影响，特别是拉伸试验中试件开裂后偏心更为严重。由于试验装置的试件两端都装有球绞，粘贴钢板的尺寸与试件截面尺寸完全一致且中心带有定位孔，并在365bet.com最快线路检测中心_365直播电视版下载_外勤365登录官网
上安装时易于对中，因此，采用试验方法可最大程度上避免偏心受拉。从图3中我们也可看出，尽管在轴拉过程中仍存在一定的偏心，但在应变较小时(混凝土试件开裂前)，试件两侧应变片的变形读数基一致。
试件断口位置及形貌：
混凝土试件拉伸断裂后，试件断口的位置及形貌在很大程度上反映了试验装置的合理性。混凝土直接拉伸试件的破坏过程，实际上是其内部裂纹产生和扩展的过程，由于缺陷或最薄弱区域在混凝土试件内部是随机均匀分布的，因此，当混凝土试件中拉应力均匀分布时，试件的断裂位置也应随机均匀分布；而当试件中存在应力不均匀分布现象时，在试件应力集中处发生断裂的几率明显增加。如夹持拉伸试件，在试件夹持部位存在应力集中现象，试件易在夹持部位发生断裂；对于变截面的拉伸试件，在变截面处存在应力集中现象，试件易在变截面处发生断裂。
在采用装置进行拉伸试验时，我们对试件断口位置进行了记录分析。试件拉伸断裂后，用直尺测量断口距试件下端面的平均高度hi(取断口位置上距下端面最大高度hi,max和最小高度hi,min的算术平均值)。由于试验中采用了不同尺寸的试件，为了统计方便，我们将断口距试件下端面高度(hi)与试件长度(li)的比值(hi/li)定义为试件断口相对位置；每组混凝土抗拉强度(ft)由3个试件试验的算术平均值表示(ft=(ft,1+ft,2+ft,3)/3)，我们将单个混凝土试件抗拉强度(ft,j)与该组混凝土抗拉强度(ft)的比值(ft,j/ft)定义为单个混凝土试件相对抗拉强度。
图4：断口相对位置与出现概率的关系
图5：断口相对位置与单个试件相对抗拉强度的关系
通过对200多个不同规格的棱柱体混凝土拉伸试件强度试验，经统计分析得出的断口相对位置与出现概率的关系如图4所示，断口相对位置与单个试件相对抗拉强度的关系如图5所示。从概率分布图上我们可以发现，拉伸试件在不同位置发生断裂的概率基相等，说明采用装置进行拉伸试验时，试件中的拉应力分布均匀，无应力集中现象，试件断裂位置完全随机均匀分布。在单个混凝土试件相对抗拉强度与试件断口相对位置的关系图上，可以看出，相对抗拉强度始终维持在ft,j/ft=1这一水平线上下波动，不随断口相对位置而变化，进一步说明断口位置完全随机均匀分布；此外，在此图上我们还可以发现：虽然普遍认为混凝土抗拉强度测试的波动很大，但采用试验方法，可使>95%的试件单个拉伸强度与该组试件平均拉伸强度的偏差小于20%，波动很小。试验中我们观察到，同一组混凝土的3个拉伸试件，它们的相对断裂位置虽然可能有较大差别，但它们之间拉伸强度相差却非常小。
图6：拉伸断裂后的试件及其断面照片
在测量试件断口位置的同时，我们对试件断裂面的形貌进行了观察，混凝土拉伸断裂后的试件及其断面如图6所示。混凝土试件破坏时，断裂面基上都与试件的长轴线垂直且较为平整，破坏面上及其邻近的混凝土仍坚实且没有肉眼可见的裂缝。这表明：采用装置试验时，混凝土的裂纹沿垂直于试件长轴线(荷载作用)方向扩展，且断裂过程中只有一条主裂缝形成,试件受力简单，表现为典型的单向纯拉伸破坏。
以上的数据及观察都说明：采用拉伸试验装置,混凝土试件受力简单，试件中拉应力分布均匀，断裂位置在整个试件中完全随机均匀分布，试件表现为典型的纯拉伸破坏。
结论：
1)采用拉伸试验装置,能避免混凝土试件偏心受拉，试件中拉应力分布均匀、受力简单，断裂位置在整个试件中完全随机均匀分布，试件表现为典型的纯拉伸破坏。
2)方法采用的试件规整，制作相对简单，试件既可水平方向也可垂直方向成型；若试验中改用圆柱体试件,该方法还可用于现场抽取混凝土芯样进行拉伸试验。
3)同组混凝土试件测试强度数据离散较小，测试方法准确、可信。
4)采用试验方法的试件尺寸效应较小，但仍待进一步研究。
来源：天氏库力 发布日期
2021-03-16 浏览：
