(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211300437.8 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路2号湖南大 学土木工程学院 (72)发明人 欧阳雪　史才军　胡翔　黄勇　 (74)专利代理 机构 长沙星耀专利事务所(普通 合伙) 4320 5 专利代理师 杨雄　宁星耀 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试 装置及其方法 (57)摘要 一种超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试 装置， 包括弧形压头、 带缺口试件和引伸计， 带缺 口试件的缺口处放置有钢制垫条； 弧形压头安装 于万能试验机上， 作为上、 下压头； 弧形压头、 钢 制垫条和带缺口试件依次相接触， 形成载荷传递 路径； 引伸计横向的设置于带缺口试件上， 用于 测量横向开裂位移。 本发明还包括超高强超高韧 性混凝土劈裂 拉伸测试装置的方法。 本发明装置 结构简单， 操作步骤简单， 设备投资少， 检测效率 高， 成本较低， 适于在科研和工程中推广使用； 能 够有效解决了由于UHPC延展 性较大， 传统劈裂方 法加载过程中试件开裂难以沿中线扩展， 裂缝 发 生偏转， 引起检测结果误差较大的问题； 检测结 果与单轴拉伸结果具有较好的一 致性。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115493938 A 2022.12.20 CN 115493938 A 1.一种超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试装置， 其特征在于， 包括弧形压头(1)、 带 缺口试件(3)和引伸计(4)， 所述带缺口试件(3)的缺口处放置有钢制垫条(2)； 所述弧形压 头(1)安装于万能试验机上， 作为上、 下压头； 所述弧形压头(1)、 钢制垫条(2)和带缺口试件 (3)依次相接触， 形成载荷传递路径； 所述的引伸计(4)横向的设置于带缺口试件(3)上， 用 于测量横向开裂位移。 2.如权利要求1所述的超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试装置， 其特征在于： 所述带 缺口试件(3)的缺口为 三角型缺口， 缺口高度与弧形压 头(1)的直径相匹配。 3.如权利要求1所述的超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试装置， 其特征在于： 所述弧 形压头(1)为半圆柱体结构。 4.如权利要求1所述的超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试装置， 其特征在于： 所述钢 制垫条(2)尺寸与带缺口试件(3)的缺口尺寸相匹配， 放置在试件缺口上， 便于增大弧形压 头(2)与带缺口试件(3)的接触面， 传递外加载荷至待测试件上。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述的超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试装置的方法， 其 特征在于， 包括如下步骤： 步骤一： 将养护好的试件， 冷却至室温下进行 试验； 步骤二： 组装超高强超高韧性混凝土的劈裂拉伸测试装置， 将弧形压头(1)安装至万能 试验机； 将钢制垫条(2)放置在带缺口试件(3)， 并一同放置在万能试验机加载平台上； 步骤三： 将万能试验机的力显示界面清零， 手动控制万能试验机， 使弧形压头(1)与试 件顶部缺口上的钢制垫条(2)紧密接触， 以固定试件， 但无力作用， 清 零位移显示界面， 开始 加载； 步骤四： 编辑加载程序， 使万能试验机进行加载， 加载速率1 ‑3mm/min； 步骤五： 记录加载 过程中引伸计(4)的位移， 当位移不再变化时， 终止加载； 步骤六： 移动万能试验机上部的弧形压头( 1)， 依次取下钢制垫条(2)和带缺口试件 (3)； 步骤七： 记录加载荷载和引伸计位移， 利用下式计算试件的劈裂拉伸荷载： 式中： θ为缺口角 度45°； μ为摩擦系数， 实测弧形压头(1)与钢制垫条(2)之间的摩擦系 数为0.102； Fsp为横向劈拉荷载(kN)； P为竖向荷载(kN)； fsp是劈裂拉伸强度(MPa)； A 是试件 劈裂面面积(mm2)； 测试超高强超高韧性混凝土的劈裂拉伸强度， 并绘制相应劈裂拉伸强 度‑开裂位移曲线。 6.如权利要求5所述的超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试装置的方法， 其特征在于： 所述步骤(1)中， 试件的养护采用以下 方法： UHPC具体配合比按质量份数计算， 取水泥60 ‑80份： 硅灰20 ‑30份： 矿粉15 ‑20份： 河砂 100‑110份： 水10 ‑25份： 减水剂0.5 ‑2份： 钢纤维体积掺量1％ ‑4％。 对比例浆体浇入模具后 覆膜， 并放入温度为(20 ±2)℃室内养护24h后拆模， 脱模后移至80℃蒸养箱中蒸汽养护 72h。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115493938 A 27.如权利要求5或6所述的超高强超高韧性混凝土劈裂拉伸测试装置的方法， 其特征在 于： 所述的劈裂荷载， 选用微机控制的电子万能试验机进行加载。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115493938 A 3