（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545007）

1 概述

目前，抗沖擊性能是建筑材料性能中一個檢測方向。在實際的試驗操作以及現(xiàn)場檢測過程中，抗沖擊性能的檢測裝置常用的分為基本的3 種，它們分別是：落錘沖擊試驗裝置、SHPB 試驗裝置、靜力荷載試驗裝置[1][2]等。而沖擊類型又可以分為：簡支梁沖擊、懸臂梁沖擊和落球沖擊，簡支梁和懸臂梁主要是用來判斷材質(zhì)本身的沖擊性能方面的優(yōu)劣，沒有實質(zhì)的聯(lián)系，不同的地方在于懸臂梁的沖擊程度好一點，簡支梁檢測不了的材料通常都會選用懸臂梁；而落錘沖擊則是針對材料本身的抗沖擊性能，這與材料的多種因素有關(guān)。在試驗過程中，抗沖擊性能裝置在搬運過程中無良好發(fā)力點、摩檫力不足導(dǎo)致無法夾緊，使得試驗數(shù)據(jù)偏差較大，對試驗結(jié)果存在影響、檢測效率有待提高。本項目旨在從改變建筑材料抗沖擊性能裝置的夾緊組件入手，加入輪盤扶手、設(shè)置支柱、設(shè)置貫穿式圓形孔洞、放置呈對稱式夾緊塊。從一定程度上解決上述問題。

2 主要夾緊組件的組成

裝置由底座1、支柱2、第一凹槽3、第二凹槽4、輪盤5、內(nèi)凹螺紋6、支座7、外凸螺紋8、夾緊塊9、頂板10、第三凹槽11、滾輪和輪盤扶手12；所述位于支柱2 的上方，所述支柱2 焊接設(shè)置在底座1 的下方端點處，所述第一凹槽3 呈內(nèi)凹式設(shè)置在支柱2 的外側(cè)壁上，所述第二凹槽4 呈內(nèi)凹式設(shè)置在底座1 上，所述輪盤5 焊接設(shè)置在內(nèi)凹螺紋6 的外側(cè)端點處，所述支座7 呈對稱式焊接設(shè)置在底座1 的左右兩側(cè)，所述外凸螺紋8 設(shè)置在支座7 的內(nèi)部，所述夾緊塊9 設(shè)置在支座7 的內(nèi)側(cè)，所述頂板10 焊接設(shè)置在夾緊塊9 的外側(cè)表面中心位置，所述第三凹槽11 呈內(nèi)凹式設(shè)置在頂板10 上，所述滾輪12 呈轉(zhuǎn)動式設(shè)置在夾緊塊9的底部并位于第二凹4 內(nèi)，所述輪盤扶手13 焊接設(shè)置在輪盤5 上。如圖1所示。

圖1 抗沖擊性能夾緊組件

3 夾緊組件設(shè)計原理

（1）輪盤扶手總共設(shè)置有3 個，扶手之間的角度都按照60°角設(shè)置，輪盤扶手呈圓柱狀與輪盤之間是焊接設(shè)置，防止在操作該抗沖擊性能裝置的夾緊組件時無法完全的夾緊。

（2）支柱共設(shè)置有兩個，且呈左右對稱式焊接設(shè)置在底座的底部，第一凹槽呈內(nèi)凹設(shè)置在支柱的內(nèi)部，防止該抗沖擊性能裝置的夾緊組件在搬運時沒有良好的發(fā)力點，造成不便。

（3）支座整體呈梯形，且其內(nèi)部設(shè)置有貫穿式圓形孔洞，該孔洞的直徑大于內(nèi)凹螺紋，使該抗沖擊性能裝置的夾緊組件夾得更緊。

（4）夾緊塊呈左右對稱式設(shè)置，該夾緊塊夾緊表面設(shè)置有摩擦橡膠墊并通過熱熔膠膠結(jié)連接，防止在夾緊抗沖擊性能裝置時摩擦力不足導(dǎo)致無法夾緊的情況。

4 驗證試驗

試驗主要運用落錘沖擊裝置檢測普通混凝土的抗沖擊性能[3]，對加有夾緊組件以及沒有夾緊組件之間的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。基于C35、C40 兩種不同配合比的素混凝土[4]，試驗根據(jù)《普通混凝土試驗規(guī)程》進(jìn)行混凝土試件的拌合、成型、養(yǎng)護(hù)[5]通過抗沖擊性能裝置，研究添加組件后的新型裝置對抗沖擊性能的影響。沖擊體的質(zhì)量為4.45kg，沖擊架的高度為457mm，每組5 個試驗試塊。得到如下結(jié)果：

表1 無夾緊組件試驗裝置混凝土抗沖擊次數(shù)與耗能情況

表2 有夾緊組件試驗裝置混凝土抗沖擊次數(shù)與耗能情況

（W=Nmgh，m：為落錘質(zhì)量，g：為重力加速度9.81m/s2，h：為落球表面高）

5 試驗結(jié)果分析

（1）有無夾緊組件的不同配合比、養(yǎng)護(hù)時間的混凝土試驗試件裂縫情況對比

①不同配合比下的混凝土，有無夾緊組件的混凝土在裂縫數(shù)量、長度上差別不大，落錘試驗裝置是否加有夾緊組件，對混凝土裂縫數(shù)量和長度影響不大。

②不同養(yǎng)護(hù)時間的混凝土，有無夾緊組件的混凝土在裂縫數(shù)量、長度上，28d 的養(yǎng)護(hù)時間裂縫數(shù)量少、長度長，而4d 和14d 的差別不大。

（2）有無夾緊組件的不同配合比、養(yǎng)護(hù)時間的混凝土試驗試件沖擊次數(shù)對比

①不同配合比下的混凝土，C35 和C40 混凝土在有無夾緊組件落錘沖擊裝置上的初裂沖擊次數(shù)和終裂次數(shù)都減低了，從數(shù)據(jù)上顯示，對于初裂、終裂次數(shù)，強(qiáng)度大的混凝土?xí)葟?qiáng)度小的多；而且從能量損耗上，可以看出有夾緊組件的落錘沖擊裝置可以減少能量損耗，能量損耗減少主要體現(xiàn)在摩擦力影響變小。

②不同養(yǎng)護(hù)時間的混凝土，混凝土有無夾緊組件的裝置試驗下，28d 養(yǎng)護(hù)的混凝土?xí)?4d、7d 的混凝土初裂、終裂次數(shù)多，說明養(yǎng)護(hù)試件對混凝土的抗沖擊性能有影響。

6 結(jié)語

（1）不同配合比的混凝土，混凝土強(qiáng)度增大，抗沖擊性能有所提高；

（2）養(yǎng)護(hù)時間不同、配合比相同的混凝土，養(yǎng)護(hù)時間是28d 的混凝土抗沖擊性能好；

（3）對于養(yǎng)護(hù)時間和配合比相同的混凝土，有夾緊組件落錘裝置，能夠減少能量損耗，讓實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。