一种预裂缝钢筋混凝土试件成型模具及试件成型方法

摘要

本发明公开了一种预裂缝钢筋混凝土试件成型模具和试件成型方法，模具包括底板、两块侧板以及两块以上的隔板，侧板平行设置于底板两侧，隔板平行插设于两块侧板之间，底板、侧板以及隔板之间围成一个以上的用于成型混凝土试件的容腔，位于容腔其中一侧的隔板中部嵌设有橡胶块，隔板和橡胶块靠容腔一侧的同一位置处开设有一条纵向预留缝，预留缝内能插设用于预制混凝土试件裂缝的不同厚度的薄片，两块侧板上均设有一块以上可拆卸的钢筋定位块，钢筋定位块上设有两个定位孔。本发明的方法能在钢筋混凝土试件侧面预留裂缝，其具有结构简单、不需更换模具即可实现不同直径的钢筋和不锈钢管的定位、变换钢筋保护层厚度等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及模具，尤其涉及能预留侧面裂缝的混凝土试件成型模具以及用其成型试件的方法。

背景技术

钢筋混凝土结构是目前最主要的一种结构形式，但是由于其材料自身和使用环境的特点，使得钢筋混凝土结构过早破坏，丧失其耐久性，造成了巨大的经济损失。目前实验室研究混凝土耐久性时，通常要研究钢筋的锈蚀状态，并且要研究裂缝对钢筋锈蚀的影响。研究钢筋锈蚀时，通常要考虑钢筋直径，混凝土保护层厚度，裂缝宽度的影响。已有的模具只适用于单一钢筋直径和保护层厚度对钢筋锈蚀影响的研究，变化钢筋直径或者保护层厚度后往往需要更换模具。另外，通常采用的在成型面上预留裂缝的方法，不利于成型及表面抹平，薄片不易固定，常常导致预制裂缝错位，得到的裂缝不理想。为了解决该问题，亟须提供一种能在试件侧面预留裂缝的钢筋混凝土成型模具。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术表面裂缝的薄片不易固定、容易错位的不足，提供一种结构简单、不需更换模具即可实现不同直径的钢筋和不锈钢管的定位、变换钢筋保护层厚度的能在钢筋混凝土试件侧面预留裂缝的钢筋混凝土成型模具；还提供一种用该成型模具成型侧预裂缝试件的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种预裂缝钢筋混凝土试件成型模具，包括底板、两块侧板以及两块以上的隔板，所述侧板平行设置于底板两侧，所述隔板平行插设于两块侧板之间，所述底板、侧板以及隔板之间围成一个以上的用于成型混凝土试件的容腔，位于所述容腔其中一侧的隔板中部嵌设有橡胶块，隔板和橡胶块靠容腔一侧的同一位置处开设有一条纵向预留缝，所述预留缝内能插设用于预制混凝土试件裂缝的不同厚度的薄片，两块侧板上均设有一块以上可拆卸的钢筋定位块，钢筋定位块上设有两个用于定位钢筋和不锈钢管的定位孔。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述底板上以及侧板内侧均设有凹槽，所述侧板插设于底板的凹槽内并通过螺栓固定连接；所述隔板的两端插设于侧板凹槽内，隔板的底端插设于底板的凹槽内，两块侧板的两端各通过一个对拉螺栓固定连接。

优选的，所述隔板上的预留缝宽度为1mm，橡胶块上的预留缝宽度从内向容腔方向逐渐减小，最宽处为1mm，预留缝两侧的橡胶呈弧度变化，并相切于预留缝开口处，所述薄片为不锈钢薄片，厚度不大于1mm。

优选的，所述隔板中部开设有一空腔，所述橡胶块通过胶水粘结于所述空腔内。

优选的，所述钢筋定位块通过活页卡扣连接于侧板上，钢筋定位块上靠所述预留缝一侧的定位孔为钢筋定位孔，另一定位孔为不锈钢钢管定位孔。

优选的，所述隔板为4块，所述侧板、底板和4块隔板围成3个所述的容腔。

优选的，所述底板、侧板以及隔板的厚度为15mm，所述凹槽的宽度为15mm，深度为5mm，所述容腔为100mm*100*100mm。

优选的，所述钢筋定位块与活页卡扣为铝合金材料制件，隔板、底板和侧板均为塑料制件。

作为上述技术方案的一个总的构思，本发明还提供一种用上述的成型模具成型预裂缝钢筋混凝土试件的方法，具体步骤如下：

a.根据需要，选择相应规格的钢筋定位块用活页卡扣装设于两块侧板上；

b.将底板平放，两块带钢筋定位块的侧板插入底板的凹槽内，再依次插入所需数量的隔板；

c.将侧板两端的对拉螺栓拧紧，并将底板的螺丝拧紧，完成模具组装；

d.将相应规格的钢筋插入钢筋定位块靠预留缝侧的定位孔中，将在线性极化法检测钢筋锈蚀时作为参比电极的不锈钢管插入钢筋定位块的另一定位孔中；

e.根据需要，将与预裂缝同厚的不锈钢薄片插进隔板和橡胶块的预留缝内；

f.将搅拌好的混凝土装入组装好的模具容腔中，在振动台上振捣密实，抹平，待混凝土终凝后拔出不锈钢薄片，即得到带侧面裂缝的混凝土试件。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明在隔板一侧设有预留缝，可以在试件侧面预留裂缝，相对于在表面预留裂缝，其薄片容易固定，裂缝不易错位且试件更好抹平；

（2）本发明在隔板内嵌设橡胶块，橡胶块上也开设宽度渐变的预留缝，其利用橡胶的弹性可固定不同厚度的不锈钢薄片，可以预制不同宽度的裂缝，结构简单，适用范围广；

（3）本发明中的钢筋定位块通过活页卡扣连接于侧板上，方便拆卸更换，可以根据实验需要调节钢筋的保护层厚度，实现不同直径的钢筋与不锈钢管的定位；

（4）本发明中的侧板与底板之间通过凹槽和螺丝连接牢靠，整体性好；

（5）本发明的模具易组装，采用塑料制件，轻便而且耐腐蚀，价格便宜，循环使用率高。

附图说明

图1为本发明的预裂缝钢筋混凝土试件成型模具的立体结构示意图。

图2为本发明中第一隔板的立体结构示意图。

图3 为本发明中第一隔板的主视结构示意图。

图4为本发明中第一隔板和橡胶块的局部立体剖面放大结构示意图。

图5为本发明中底板的俯视结构示意图。

图例说明：

1、侧板；2、第一隔板；3、第二隔板；4、底板；41、纵向凹槽；42、横向凹槽；5、橡胶块；6、钢筋定位块；61、钢筋定位孔；62、不锈钢管定位孔；7、活页卡扣；8、预留缝；9、对拉螺栓。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

如图1~图5所示，一种本发明的预裂缝钢筋混凝土试件成型模具实施例，包括底板4、两块侧板1以及四块隔板（其他实施例中也可以为两块块、三块块或五块以上），其中的三块为第一隔板2，一块为第二隔板3，两块侧板1平行设置于底板4两侧，三块第一隔板2和一块第二隔板3依次平行插设于两块侧板1之间，底板4、侧板1以及四块隔板之间围成三个用于成型混凝土试件的容腔，容腔为100mm*100*100mm的立方体容腔。各第一隔板2的中部开设有一空腔，空腔内通过胶水粘结一橡胶块5，橡胶块5的表面与第一隔板2的表面平齐。第一隔板2和橡胶块5靠容腔一侧的同一位置处开设有一条纵向预留缝8，预留缝8内能插设用于预制混凝土试件裂缝的不同厚度的不锈钢薄片（图中未示出），两块侧板1上均设有三块可拆卸的钢筋定位块6，钢筋定位块6上设有两个定位孔。

本实施例中，底板4、侧板1、第一隔板2和第二隔板3的厚度均为15mm的塑料制件。底板4上设有多个高于四周的平台，平台之间形成两条纵向凹槽41和四条横向凹槽42，侧板1插设于纵向凹槽41内，并通过穿设于底板4上的螺栓固定连接，侧板1内侧也设有侧板凹槽，第一隔板2和第二隔板3的两端插设于侧板凹槽内，底端插设于底板4的横向凹槽42内，两块侧板1的两端各通过一个对拉螺栓9固定连接。本实施例中，各条凹槽的宽度为15mm，深度为5mm。

本实施例中，钢筋定位块6通过活页卡扣7连接于侧板1上，活页卡扣7一端合页与侧板1固定连接，另一端合页可绕两个合页中间的轴转动，与钢筋定位块6通过螺丝连接。钢筋定位块6与活页卡扣7均为铝合金材料制件。钢筋定位块6上靠预留缝8一侧的定位孔为钢筋定位孔61，与之相邻的另一定位孔为不锈钢管定位孔62，不锈钢管作为线性极化法检测钢筋锈蚀时的参比电极。钢筋定位块6的规格可更换，便于实现不同直径的钢筋和不锈钢管的定位，并能更换钢筋保护层的厚度。

本实施例中，第一隔板2中间的预留缝8宽度为1mm，深度为5mm。橡胶块5上的预留缝8宽度从内向容腔方向逐渐减小，其通过预留缝8两侧的橡胶弧度变化来控制，两侧弧相切于预留缝8开口处，橡胶块5上的预留缝8最宽处为1mm。通过橡胶块5上的弧度预留缝可以固定厚度不大于1mm的不同厚度的不锈钢薄片。浇筑混凝土试件前，将与预留裂缝宽度同厚的不锈钢薄片插进上述预留缝内，待混凝土终凝后将不锈钢薄片拔出，试件预留裂缝完成。本模具可预留最大1 mm宽的侧面裂缝。

用本发明的上述成型模具预制三件带侧面预裂缝钢筋混凝土试件的方法，具体操作步骤如下：

a. 根据需要，选择相应规格的钢筋定位块6个，用活页卡扣分别安装于两块侧板上，活页卡扣与钢筋定位块连接的螺丝用梅花起拧紧；

b. 将底板平放，将两块安装了钢筋定位块的侧板插入底板的纵向凹槽内，再依次插入一块第二隔板和三块粘结了橡胶块的第一隔板，形成三个试件成型容腔；

c. 将侧板两端的对拉螺栓拧紧，并将底板的螺丝拧紧，完成模具组装；

d. 将相应规格的钢筋插入钢筋定位块靠预留缝侧的定位孔中，将在线性极化法检测钢筋锈蚀时作为参比电极的不锈钢管插入钢筋定位块的另一定位孔中；

e. 根据需要，将三块与试件预裂缝同厚的不锈钢薄片（最厚为1mm）分别插进三块第一隔板和橡胶块的竖向预留缝内；

f. 将搅拌好的混凝土装入组装好的模具容腔中，在振动台上振捣密实，抹平，待混凝土终凝后拔出不锈钢薄片，即一次性得到三块带侧面裂缝的边长为100mm的混凝土立方体试件。

本模具的拆卸方法为：用梅花起将底板的螺丝拧松取下，卸下底板，然后将侧板两侧的对拉螺栓取下，去掉侧板，最后取下第一隔板和第二隔板，取下试件，模具拆卸完成。