欢迎进入上海拓丰仪器科技有限公司官网

当前位置: 首页 > 技术文章 > 正文

压力试验机偏载及解决方法探讨

来源:拓丰仪器 人气:7 发布日期:2020/10/27 13:10:48

1、概述

压力试验机在生产生活的各个领域都有广泛的应用,可对混凝土、水泥、砖石、木材、金属等各类材料进行力学强度试验。以混凝土为例,强度是其最重要的技术性质。使用压力试验机测定混凝土抗压的极限强度,作为评定混凝土品质的主要指标,并以此确定混凝土的强度等级,反映混凝土的质量性能。

在我国,目前检测混凝土强度的方法依据 GB/T 50107—2010 《混凝土强度检验评定标准》及 GB/T 50081—2002 《普通混凝土力学性能试验方法标准》,其中对混凝土抗压试验的试验设备压力试验机规定测量允差不大于 ± 1% 。国家质检总局颁布的 JJG 139—2014 《拉力、压力和万能试验机计量检定规程》对压力试验机力值测量误差、零点、重复性等参数的检定方法和计量性能作出了明确规定。但是在实际工作中,却常出现经检定合格的压力试验机测量同批次混凝土试块,测量结果却出现明显的差异的现象。

2、压力试验机偏载产生的原因

根据压力试验机的结构 ( 图 1) ,混凝土试块放置于承压板中央,试验时上下压紧并由球头调整,当施加应力到达其极限时,混凝土试块产生破坏 ( 图 2) 。
news_20201027-1.jpg

应测量 3 次,取平均值作为该批次混凝土的强度试验结果。但在工作中经常出现同批次试块测量值出现较大偏离,或同批次试块在不同试验机上测量结果大相径庭,必须重做试验。经分析发现,混凝土试块在受压过程中受力不均匀,产生偏载是造成试块极限破坏力值差异的重要原因。
举例来说,一组设计强度 C30 的混凝土试块,因试验机产生偏载,致使混凝土试块受力不均,受力较大的一侧会先破坏 ( 图 3) ,造成整个试块的强度下降并陆续破坏,最终测量结果强度低于设计值,判定该试块强度不合格。 压力试验机偏载产生的原因很多,经研究分

news_20201027-2.jpg

图3 因偏载造成的试块不均匀破坏图析,主要有以下几个方面:

  1. 试验机球头偏移: 压力试验机球头老化、腐蚀、形变、磨损或缺油,造成摩擦阻力不均,球头偏移,导致试验机施压不均,产生偏载。

  2. 力轴偏心: 承压板上下形心不同轴或施压面不水平,导致力轴偏心,产生偏载。

  3. 压力试验机自身因生产加工、装配或维护保养不当产生的几何尺寸变形引起的偏载。

3、试验机偏载的解决方法探讨

压力试验机在实际工作中出现的偏载问题,对测量结果的影响甚至可以达到 10% ~ 20% ,造成测量数据的失准,直接影响了测量结果的有效性和可靠性,造成混凝土生产企业和检测部门人力、物力的浪费。然而在 JJG 139—2014 《拉力、压力和万能试验机计量检定规程》中并未提及试验机偏载的测量及消除方法,因此迫切需要一种解决方案来控制试验机偏载的危害。 笔者团队通过研究和试验,提出了一种测试方法,用于测量压力试验机出现的偏载(图4)。
news_20201027-3.jpg

以试验机承压板形心为中心,对称布置压力传感器组。可采用 3、4 点至多点布局。每个传感器可加工至足够的精度 ( ± 0. 3% ) ,并可以实时传输测量值。通过测量承压面上各点力值,并进行分解计算,得出试验机压力偏载的分布,从而及时采取措施,进行调整。经过试验,该方法可把偏载的影响降低至测量结果的 ± 3% ,能够有效地提升试验结果的可靠性。

4、结束语

压力试验机因装配、磨损、老化、变形等原因,不可避免的会出现压力偏载。因此,及时发现偏载并采取措施,减少偏载对试验结果的影响,对生产企业、计量检测部门减少人员、材料的浪费以及规避安全风险有积极的意义。

QQ咨询

在线咨询真诚为您提供专业解答服务

咨询热线

13817734743
7*24小时服务热线

微信公众号

二维码扫一扫微信公众号
返回顶部