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壓力試驗機偏載及解決方法探討

1、概述

壓力試驗機在生產生活的各個領域都有廣泛的應用,可對混凝土、水泥、磚石、木材、金屬等各類材料進行力學強度試驗。以混凝土為例,強度是其最重要的技術性質。使用壓力試驗機測定混凝土抗壓的極限強度,作為評定混凝土品質的主要指標,並以此確定混凝土的強度等級,反映混凝土的質量性能濟南AG怎麽注冊試驗機儀器有限公司濟南岩石直剪儀,濟南海威爾,濟南AG怎麽注冊濟南岩石直剪試驗機,壓力試驗機,濟南岩石試驗儀岩石直剪試驗機,岩石三軸儀,岩石直剪儀,岩石單軸試驗儀


在我國,目前檢測混凝土強度的方法依據 GB/T 50107—2010 《混凝土強度檢驗評定標準》及 GB/T 50081—2002 《普通混凝土力學性能試驗方法標準》,其中對混凝土抗壓試驗的試驗設備壓力試驗機規定測量允差不大於 ± 1% 。國家質檢總局頒布的 JJG 139—2014 《拉力、壓力和萬能試驗機計量檢定規程》對壓力試驗機力值測量誤差、零點、重複性等參數的檢定方法和計量性能作出了明確規定。但是在實際工作中,卻常出現經檢定合格的壓力試驗機測量同批次混凝土試塊,測量結果卻出現明顯的差異的現象。


2、壓力試驗機偏載產生的原因

根據壓力試驗機的結構,混凝土試塊放置於承壓板中央,試驗時上下壓緊並由球頭調整,當施加應力到達其極限時,混凝土試塊產生破壞 ( 圖 2) 。



應測量 3 次,取平均值作為該批次混凝土的強度試驗結果。但在工作中經常出現同批次試塊測量值出現較大偏離,或同批次試塊在不同試驗機上測量結果大相徑庭,必須重做試驗。經分析發現,混凝土試塊在受壓過程中受力不均勻,產生偏載是造成試塊極限破壞力值差異的重要原因。


因偏載造成的試塊不均勻破壞圖析,主要有以下幾個方麵:


試驗機球頭偏移: 壓力試驗機球頭老化、腐蝕、形變、磨損或缺油,造成摩擦阻力不均,球頭偏移,導致試驗機施壓不均,產生偏載。


力軸偏心: 承壓板上下形心不同軸或施壓麵不水平,導致力軸偏心,產生偏載。


壓力試驗機自身因生產加工、裝配或維護保養不當產生的幾何尺寸變形引起的偏載。


3、試驗機偏載的解決方法探討

壓力試驗機在實際工作中出現的偏載問題,對測量結果的影響甚至可以達到 10% ~ 20% ,造成測量數據的失準,直接影響了測量結果的有效性和可靠性,造成混凝土生產企業和檢測部門人力、物力的浪費。然而在 JJG 139—2014 《拉力、壓力和萬能試驗機計量檢定規程》中並未提及試驗機偏載的測量及消除方法,因此迫切需要一種解決方案來控製試驗機偏載的危害。 筆者團隊通過研究和試驗,提出了一種測試方法,用於測量壓力試驗機出現的偏載(圖4)。



以試驗機承壓板形心為中心,對稱布置壓力傳感器組。可采用 3、4 點至多點布局。每個傳感器可加工至足夠的精度 ( ± 0. 3% ) ,並可以實時傳輸測量值。通過測量承壓麵上各點力值,並進行分解計算,得出試驗機壓力偏載的分布,從而及時采取措施,進行調整。經過試驗,該方法可把偏載的影響降低至測量結果的 ± 3% ,能夠有效地提升試驗結果的可靠性。


4、結束語

壓力試驗機因裝配、磨損、老化、變形等原因,不可避免的會出現壓力偏載。因此,及時發現偏載並采取措施,減少偏載對試驗結果的影響,對生產企業、計量檢測部門減少人員、材料的浪費以及規避安全風險有積極的意義。



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