一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法

摘要

本发明属于水工混凝土材料试验技术领域，具体地涉及一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法。本发明通过将胶砂试件中的一个放置于三点弯曲试验装置上、通过三点弯曲试验装置对胶砂试件施加预设载荷并获取荷载‑位移曲线、分析预制胶砂试件的破坏形态及荷载‑位移曲线特征并获取不同破坏阶段胶砂试件表面的裂缝宽度、确定可预制预设宽度的不规则裂缝时采用的破坏荷载及对其余胶砂试件实施已确定的破坏荷载五个步骤，可得到满足预制裂缝宽度要求的胶砂试件，解决了现有混凝土砂浆制备带裂缝试件的裂缝形状单一性、固定性的问题，特别针对自愈合混凝土砂浆的裂缝预制，有效地避免了养护过程中碳化反应对混凝土自愈合过程的影响。

权利要求

1.一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在三点弯曲试验装置上放置胶砂试件；

将预先制备好的多个胶砂试件中的一个，放置于三点弯曲试验装置上；

步骤二：通过三点弯曲试验装置对胶砂试件施加预设载荷并获取荷载‑位移曲线；

步骤三：分析预制胶砂试件的破坏形态及荷载‑位移曲线特征，获取不同破坏阶段中胶砂试件表面的裂缝宽度；

步骤四：确定可预制预设宽度的不规则裂缝时采用的破坏荷载；

步骤五：对其余胶砂试件实施步骤四确定的破坏荷载，得到符合预制裂缝宽度的胶砂试件；

所述的步骤一中采用的三点弯曲试验装置是微机控制抗压抗折一体机，所述的微机控制抗压抗折一体机中至少包括一根加荷圆柱、两根支撑圆柱、力加载部和计算机；所述的力加载部用于对胶砂试件施加荷载力；所述的计算机与力加载部电信号连接；所述的两根支撑圆柱固定在微机控制抗压抗折一体机的液压平台上；所述的加荷圆柱上部固定连接于力加载部，且位于两根支撑圆柱正中间上方位置；

所述的步骤二中对胶砂试件施加预设载荷的具体方法如下：采用30 N/s～60 N/s的加荷速率，将载荷均匀地加载在胶砂试件上；

所述的步骤四所确定的破坏荷载为预制宽度为0.2 mm～0.4 mm的不规则裂缝时的破坏荷载；此载荷作为加载的终止点。

2.如权利要求1所述的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，其特征在于：所述的两根支撑圆柱平行地固定于液压平台上，加荷圆柱与两支撑圆柱平行，支撑圆柱与加荷圆柱的轴向均与胶砂试件的长轴方向相垂直。

3.如权利要求1所述的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，其特征在于：位于待测试的胶砂试件下部两侧的支撑圆柱轴心间的距离为100 mm；支撑圆柱和加荷圆柱的直径均为10 mm。

4.如权利要求1所述的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，其特征在于：所述的液压平台的一侧固定连接有用于对胶砂试件起定位作用的挡板，且所述挡板与支撑圆柱平行设置。

5.如权利要求1所述的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，其特征在于，所述的步骤三中的破坏阶段包括五个阶段，从前至后依次为：压密阶段、线弹性阶段、初裂阶段、裂缝发展阶段和失稳破坏阶段。

6.如权利要求5所述的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，其特征在于，所述的压密阶段为三点弯曲试验装置接触胶砂试件至胶砂试件刚开始受力期间；线弹性阶段为胶砂试件刚开始受力至胶砂试件出现裂纹前的期间；初裂阶段为胶砂试件表面出现一条裂纹至缓慢扩展期间；裂缝发展阶段为胶砂试件表面裂缝平稳扩展，裂缝宽度增大，荷载随位移增大缓慢降低期间；失稳破坏阶段为胶砂试件裂纹失稳扩展，荷载随位移增大突然减小期间。

7.如权利要求1所述的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，其特征在于：所述的步骤一中胶砂试件的尺寸为40mm×40mm×160mm。

说明书

一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法

技术领域

[0001] 本发明属于水工混凝土材料试验技术领域，具体地涉及一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法。

背景技术

[0002] 水工构筑物所用混凝土材料常面临压力水、干湿循环耦合作用、溶蚀冲刷耦合等服役环境，在此类复杂环境下混凝土材料力学性能与耐久性能也大打折扣，由此诱发的混凝土开裂、溶蚀、冲蚀等质量缺陷往往难以修复。因此，如何提升水工混凝土材料自身耐久性是解决这一难题的关键。自愈合混凝土具有自我诊断裂缝及自我修复裂缝的功能，在基体混凝土产生损伤裂纹时，埋植于内部的修复体系在力、热或化学破坏下释放修复剂，粘结封堵裂纹，达到修复目的。可为提升混凝土抗裂性能或减少混凝土既有裂缝提供新的研究途径，也可为混凝土材料性能提升提供保障措施，进而延长混凝土建筑物使用寿命，在混凝土结构加固修复、防灾减灾等工程领域具有重大的应用前景。因此，在对自愈合混凝土的愈合性能进行试验研究时，需要制作带有裂缝的水泥胶砂条对比试样，为模拟水工混凝土内部及表面的实际裂缝，水泥胶砂条裂缝需为0.2mm～0.4mm的非规则裂缝，然后通过试验观测不同养护条件下带裂缝水泥胶砂试件的自愈合情况。

[0003] 目前，针对混凝土预制裂缝的制作方法和工具均采用裂缝制作装置，例如预埋钢片或专用预制裂缝模具，在混凝土制样过程中预制规则裂缝。但用此方法及装置预制裂缝会使裂缝光滑平整，裂缝深度、宽度相同。但实际工程中混凝土构件内部及表面产生的裂缝开裂角度各不相同，发展趋势不可预测，预制裂缝与实际裂缝的发展相差较大。此外，由于在混凝土试样制备时预制规则裂缝，养护过程中易发生碳化反应，对混凝土力学性能指标研究的准确性有一定影响，且对裂缝在后期自愈合的试验研究产生影响。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，目的在于解决现有混凝土砂浆制备带裂缝试件的裂缝形状单一性、固定性问题，特别针对自愈合混凝土砂浆的裂缝预制，从而有效地避免养护过程中碳化反应对混凝土自愈合过程的影响。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，包括如下步骤

[0007] 步骤一：在三点弯曲试验装置上放置胶砂试件

[0008] 将预先制备好的多个胶砂试件中的一个放置于三点弯曲试验装置上；

[0009] 步骤二：通过三点弯曲试验装置对胶砂试件施加预设载荷并获取荷载‑位移曲线；

[0010] 步骤三：分析预制胶砂试件的破坏形态及荷载‑位移曲线特征，获取不同破坏阶段中胶砂试件表面的裂缝宽度；

[0011] 步骤四：确定可预制预设宽度的不规则裂缝时采用的破坏荷载；

[0012] 步骤五：对其余胶砂试件实施步骤四确定的破坏荷载，得到符合预制裂缝宽度的胶砂试件。

[0013] 所述的步骤一中采用的三点弯曲试验装置是微机控制抗压抗折一体机，所述的微机控制抗压抗折一体机中至少包括一根加荷圆柱、两根支撑圆柱、力加载部和计算机；所述的力加载部用于对胶砂试件施加荷载力；所述的计算机与力加载部电信号连接；所述的两根支撑圆柱固定在微机控制抗压抗折一体机的液压平台上；所述的加荷圆柱上部固定连接于力加载部，且位于两根支撑圆柱正中间上方位置。

[0014] 所述的两根支撑圆柱平行地固定于液压平台上，加荷圆柱与两支撑圆柱平行，支撑圆柱与加荷圆柱的轴向均与胶砂试件的长轴方向相垂直。

[0015] 位于待测试的胶砂试件下部两侧的支撑圆柱轴心间的距离为100mm；支撑圆柱和加荷圆柱的直径均为10mm。

[0016] 所述的液压平台的一侧固定连接有用于对胶砂试件起定位作用的挡板，且所述挡板与支撑圆柱平行设置。

[0017] 所述的步骤二中对胶砂试件施加预设载荷的具体方法如下：采用30N/s～60N/s的加荷速率，将载荷均匀地加载在胶砂试件上。

[0018] 所述的步骤三中的破坏阶段包括五个阶段，从前至后依次为：压密阶段、线弹性阶段、初裂阶段、裂缝发展阶段和失稳破坏阶段。

[0019] 所述的压密阶段为三点弯曲试验装置接触胶砂试件至胶砂试件刚开始受力期间；线弹性阶段为胶砂试件刚开始受力至胶砂试件出现裂纹前的期间；初裂阶段为胶砂试件表面出现一条裂纹至缓慢扩展期间；裂缝发展阶段为胶砂试件表面裂缝平稳扩展，裂缝宽度增大，荷载随位移增大缓慢降低期间；失稳破坏阶段为胶砂试件裂纹失稳扩展，荷载随位移增大突然减小期间。

[0020] 所述的步骤四所确定的破坏荷载为预制宽度为0.2mm～0.4mm的不规则裂缝时的破坏荷载；此载荷作为加载的终止点。

[0021] 所述的步骤一中胶砂试件的尺寸为40mm×40mm×160mm。

[0022] 有益效果：

[0023] (1)本发明通过将胶砂试件中的一个放置于三点弯曲试验装置上、通过三点弯曲试验装置对胶砂试件施加预设载荷并获取荷载‑位移曲线、分析预制胶砂试件的破坏形态及荷载‑位移曲线特征并获取不同破坏阶段胶砂试件表面的裂缝宽度、确定可预制预设宽度的不规则裂缝时采用的破坏荷载及对其余胶砂试件实施步骤四确定的破坏荷载，得到满足裂缝宽度的胶砂试件五个步骤，解决了现有混凝土砂浆制备带裂缝试件的裂缝形状单一性、固定性，特别针对自愈合混凝土砂浆的裂缝预制，有效地避免了养护过程中碳化反应对混凝土自愈合过程的影响。

[0024] (2)本发明采用的三点弯曲试验装置是微机控制抗压抗折一体机，此设备为混凝土砂浆实验的常用设备，采用本发明不需额外定制模具或预埋件即可得到具有满足实验要求的裂缝的胶砂试件，实现了一机多用，节约了成本，且操作简单、便捷。

[0025] (3)本发明突破了预埋钢片或专用预制裂缝模具只能预制裂缝光滑平整，裂缝深度、宽度相同的规则裂缝的局限性。

[0026] (4)本发明可通过确定加载终止点预制不同宽度的破坏裂缝，满足不同材料或构件研究的需求。

[0027] (5)本发明可在任意养护时期预制裂缝，弥补了传统预制裂缝方法只能在制样时预制裂缝的不足，并改善了预制裂缝处碳化反应的影响。

[0028] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例进行详细说明。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0030] 图1是本发明的流程图；

[0031] 图2是本发明胶砂试件布置示意图；

[0032] 图3是本发明胶砂试件加载破坏阶段示意图。

[0033] 图中：1‑胶砂试件；2‑支撑圆柱；3‑挡板；4‑液压平台；5‑加荷圆柱；Ⅰ‑压密阶段；Ⅱ‑线弹性阶段；Ⅲ‑初裂阶段；Ⅳ‑裂缝发展阶段；Ⅴ‑失稳破坏阶段。

[0034] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下通过本发明的较佳实施例进行详细说明。

具体实施方式

[0035] 下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0036] 实施例一：

[0037] 参照图1和图2所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，包括如下步骤

[0038] 步骤一：在三点弯曲试验装置上放置胶砂试件1；

[0039] 将预先制备好的多个胶砂试件1中的一个放置于三点弯曲试验装置上；

[0040] 步骤二：通过三点弯曲试验装置对胶砂试件1施加预设载荷并获取荷载‑位移曲线；

[0041] 步骤三：分析预制胶砂试件1的破坏形态及荷载‑位移曲线特征，获取不同破坏阶段中胶砂试件1表面的裂缝宽度；

[0042] 步骤四：确定可预制预设宽度的不规则裂缝时采用的破坏荷载；

[0043] 步骤五：对其余胶砂试件实施步骤四确定的破坏荷载，得到符合预制裂缝宽度的胶砂试件1。

[0044] 在实际使用时，将预先制备好的胶砂试件1中的一个放置于三点弯曲试验装置上，开启三点弯曲试验装置，并将预设载荷输入三点弯曲试验装置中的计算机中，三点弯曲试验装置对胶砂试件1实施预设载荷，计算机同步获取荷载‑位移曲线，通过对预制胶砂试件1的破坏形态及荷载‑位移曲线特征的分析，得到不同破坏阶段胶砂试件表面的裂缝宽度，从中获取可预制预设宽度的不规则裂缝时采用的破坏荷载，之后对其余胶砂试件一一实施已确定的破坏荷载，制得带有符合预设宽度的不规则裂缝的胶砂试件，便于后续试验使用。

[0045] 本实施例中的胶砂试件的制备，是按照GB17671的标准进行制备的。

[0046] 胶砂试件是由一种水工自愈合砂浆制成，其具有自愈合功能。水工自愈合砂浆的配方如下：包括胶材、骨料、外加剂、修复剂、纤维和水；胶材、骨料、外加剂、修复剂和水分别按照以下重量份进行混合：胶材270～290份、骨料700～750份、外加剂4～4.5份、修复剂1.5～9份、水100～110份。其中纤维按体积进行混合，其体积占总体积的掺量百分比为0.5％～1.2％；胶材是由水泥和粉煤灰按(8～9)：(1～2)的质量比混合而成；水泥采用P.O 42.5硅酸盐水泥，粉煤灰为Ⅲ级以上粉煤灰；骨料为2区天然砂或机制砂；外加剂由减水剂和引气剂混合而成，其中减水剂的用量为4～4.4重量份，引气剂的用量为0～0.1重量份；减水剂采用的是聚羧酸减水剂；修复剂为水泥基渗透结晶材料；纤维采用的是短切非连续纤维，短切非连续纤维为钢纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维或碳纤维中的一种。

[0047] 上述的水工自愈合砂浆通过如下方法制备：往搅拌装置中加水空转数分钟，然后将其中的水排净，保证搅拌桶壁完全润湿；再将按质量份称好的骨料和按体积比备好的纤维投入经步骤一处理过的搅拌装置中进行干拌110～130s，使纤维均匀的分布，再加入混合均匀的质量份的胶材和修复剂混合搅拌50～70s；之后，将按质量份称好的外加剂与水充分混合，将其中50％的混合液倒入搅拌装置搅拌55～65s；之后，将外加剂与水充分混合后剩余的50％混合液加入步骤三制好的浆中，强制搅拌110～130s后出料。

[0048] 本发明通过给制备的具有自愈功能的胶砂试件加载裂缝，并对裂缝的宽度进行把控，用于后续有自愈合水泥的性能研究。

[0049] 碳化与混凝土二次水化的耦合反应可以促进混凝土裂缝的自愈合过程。若预先设置规则裂缝，裂缝裸露面积大，养护过程中空气中的二氧化碳渗透到混凝土裂缝处发生碳化反应，会对后期裂缝的自愈合效果的研究产生不利影响。通过本发明对具有自愈功能的胶砂试件加载裂缝，解决了现有混凝土砂浆制备带裂缝试件的裂缝形状单一性、固定性的问题，从而有效地避免了养护过程中碳化反应对混凝土自愈合过程的影响。

[0050] 实施例二：

[0051] 参照图1和图2所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例一的基础上，所述的步骤一中采用的三点弯曲试验装置是微机控制抗压抗折一体机，所述的微机控制抗压抗折一体机中至少包括一根加荷圆柱5、两根支撑圆柱2、力加载部和计算机；所述的力加载部用于对胶砂试件1施加荷载力；所述的计算机与力加载部电信号连接；所述的两根支撑圆柱2固定在微机控制抗压抗折一体机的液压平台4上；所述的加荷圆柱5上部固定连接于力加载部，且位于两根支撑圆柱2正中间上方位置。

[0052] 在实际使用时，首先将胶砂试件1放置于两根支撑圆柱2上，两根支撑圆柱2固定在微机控制抗压抗折一体机的液压平台4上，且胶砂试件1的中心位置与两根支撑圆柱2的轴间中心对齐。之后，力加载部通过上下移动使加荷圆柱5与胶砂试件1上表面中心位置接触，然后通过加荷圆柱5对胶砂试件1施加荷载力。此技术方案的采用，使待测试的胶砂试件1的受力均匀，易于把控。

[0053] 在具体应用时，其中一根支撑圆柱2和加荷圆柱5可以轻微地倾斜，使支撑圆柱2和加荷圆柱5与胶砂试件1完全接触，以便荷载能够沿胶砂试件1的宽度方向均匀分布，同时不产生任何扭转应力。

[0054] 本实施例中采用的微机控制抗压抗折一体机为现有技术，实施过程根据GB/T 17671第4节中规定进行。

[0055] 实施例三：

[0056] 参照图1和图2所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例二的基础上，所述的两根支撑圆柱2平行地固定于液压平台4上，加荷圆柱5与两支撑圆柱2平行，支撑圆柱2与加荷圆柱5的轴向均与胶砂试件1的长轴方向相垂直。

[0057] 此技术方案的采用，使其符合GB/T 17671第4节中的相关规定，从而制备出符合预设裂缝宽度的胶砂试件1。

[0058] 实施例四：

[0059] 参照图1和图2所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例二的基础上，位于待测试的胶砂试件1下部两侧的支撑圆柱2轴心间的距离为100mm；支撑圆柱2和加荷圆柱5的直径均为10mm。

[0060] 在实际使用时，两根支撑圆柱2之间是间距为100mm，靠近挡板3一侧的支撑圆柱2与挡板3之间的间距为30mm，且加荷圆柱5位于两根支撑圆柱2的正中间上方位置。此技术方案的采用，可使胶砂试件1准确的放置在垂直于支撑圆柱2和加荷圆柱5轴的位置，并使胶砂试件1正中心位置对准加荷圆柱5，便于加载力施加并使胶砂试件1从中部被破坏。使胶砂试件加载预制裂缝的试验仪器满足CB/T 17671第四节中对水泥胶砂抗折试验仪器的要求。

[0061] 实施例五：

[0062] 参照图1和图2所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例二的基础上，所述的液压平台4的一侧固定连接有用于对胶砂试件1起定位作用的挡板3，且所述挡板3与支撑圆柱2平行设置。

[0063] 在实际使用时，放置胶砂试件1时，需将胶砂试件1的一侧面与挡板3接触，这样确保了胶砂试件1与支撑圆柱2位置的相对稳定，使胶砂试件1的中部对准加荷圆柱5的轴心位置，确保胶砂试件1的被破坏位置为其中部。

[0064] 实施例六：

[0065] 参照图1和图2所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例一的基础上，所述的步骤二中对胶砂试件1施加预设载荷的具体方法如下：采用30N/s～60N/s的加荷速率，将载荷均匀地加载在胶砂试件1上。

[0066] 在实际使用时，对胶砂试件1采用每秒加荷30～60N的方式，将载荷均匀地加载在胶砂试件1上。当加载速率小于30N/s时，胶砂试件1出现裂缝的加载时间太长，不利于工作效率，且对裂缝预制效果无更多益处；当加载速率大于60N/s时，由于加载速率过大会导致胶砂试件1的裂缝发展过快，预制裂缝大于0.4mm，甚至直接断裂，故选择30N/s～60N/s的加载速率，可以使胶砂试件1在一定时间内均匀产生0.2mm～0.4mm的裂缝。

[0067] 实施例七：

[0068] 参照图1‑图3所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例一的基础上，所述的步骤三中的破坏阶段分为五个阶段，从前至后依次为：压密阶段Ⅰ、线弹性阶段Ⅱ、初裂阶段Ⅲ、裂缝发展阶段Ⅳ和失稳破坏阶段Ⅴ。

[0069] 进一步的，所述的压密阶段Ⅰ为三点弯曲试验装置接触胶砂试件至胶砂试件刚开始受力期间；线弹性阶段Ⅱ为胶砂试件刚开始受力至胶砂试件出现裂纹前的期间；初裂阶段Ⅲ为胶砂试件表面出现一条裂纹至缓慢扩展期间；裂缝发展阶段Ⅳ为胶砂试件表面裂缝平稳扩展，裂缝宽度增大，荷载随位移增大缓慢降低期间；失稳破坏阶段Ⅴ为胶砂试件裂纹失稳扩展，荷载随位移增大突然减小期间。

[0070] 五个阶段根据试件内部受力情况及裂缝发展情况划分，由五个阶段可知，压密阶段Ⅰ中胶砂试件受力不均，处于受力初阶段；线弹性阶段Ⅱ中胶砂试件1的受力与变形成正比，此时停止加载试件可恢复至原样，即胶砂试件1内部未受损，无内部及表面裂缝出现；初裂阶段Ⅲ的胶砂试件1表面会出现一条裂纹并缓慢扩展，若在此阶段停止加载，胶砂试件1表面会出现较为一条不规则裂缝，裂缝宽度与加载终止点有关；处于裂缝发展阶段Ⅳ的胶砂试件1的中部会出现一条稳定扩展的裂缝，宽度较大，不利于混凝土的自愈合过程；而失稳破坏阶段Ⅴ的胶砂试件1会发生断裂破坏。通过对胶砂试件1的破坏过程进行阶段性划分，并对各阶段中胶砂试件1的受力和开裂情况进行分析，可控制裂缝发展宽度，从而可预制一定宽度的抗折裂缝。

[0071] 实施例八：

[0072] 参照图1‑图3所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例一的基础上，所述的步骤四所确定的破坏荷载为预制宽度为0.2mm～0.4mm的不规则裂缝时的破坏荷载；此载荷作为加载的终止点。

[0073] 通过微机控制不同的加载结束点，加载结束后测量各组试件的裂缝宽度，可从中选取裂缝宽度为0.2mm～0.4mm的不规则裂缝时的破坏荷载，此技术方案可以较为准确地确定出胶砂试件1达到规定预制裂缝宽度时的破坏荷载。

[0074] 实施例九：

[0075] 参照图1和图2所示的一种利用三点弯曲加载预制胶砂试件裂缝的方法，在实施例一的基础上，所述的步骤一中胶砂试件1的尺寸为40mm×40mm×160mm。

[0076] 在具体应用时，胶砂试件1是根据GB17671水泥胶砂强度检验方法中的相关规定进行制备的。采用胶砂试件采用140mm×40mm×160mm的统一规格，不仅方便预制，而且为实验结果的一致性打下了良好的基础。

[0077] 实施例十：

[0078] 本实施例提供了一种利用三点弯曲加载预制砂浆裂缝的方法，包括如下步骤：

[0079] S1，将胶砂试件1平整面置于两根支撑圆柱2上，并使胶砂试件1的一侧侧面与挡板3接触；

[0080] S2，以40N/s的速率均匀、将荷载力通过加荷圆柱5垂直地传递给胶砂试件1上，并在计算机上获得荷载‑位移曲线；

[0081] S3，对胶砂试件1的破坏形态及荷载‑位移曲线特征进行分析，压密阶段Ⅰ荷载随位移呈非线性递增；线弹性阶段Ⅱ荷载随位移变化呈线性递增规律；初裂阶段Ⅲ胶砂试件1表面开始出现裂纹，并且缓慢扩展，荷载达到峰值，胶砂试件1表面裂缝约为0.05mm～0.7mm；裂缝发展阶段Ⅳ胶砂试件1表面裂缝平稳扩展，裂缝宽度增大，胶砂试件1表面裂缝大约在
0.5mm～3mm，荷载随位移增大缓慢降低；失稳破坏阶段Ⅴ裂纹失稳扩展，荷载随位移增大突然减小，加荷自动停止，胶砂试件1发生断裂破坏；

[0082] S4，破坏荷载分别采用峰值荷载的90％、85％、80％，对同组试件进行预制裂缝试验，测量试件的破坏裂缝宽度，试验结果见表1。因此确定了可预制0.2mm～0.4mm不规则裂缝时采用的破坏荷载为峰值荷载的90％。

[0083] 实际使用时，峰值荷载的90％可通过微机判断并自行控制，由于每个试件的破坏荷载均不同，故只能控制加载停止点。

[0084] 试验结果如表1所示。

[0085] 表1

[0086]

[0087] 实施例十一：

[0088] 本实施例提供了一种利用三点弯曲加载预制砂浆裂缝的方法，包括如下步骤：

[0089] S1，将胶砂试件1平整面置于两根支撑圆柱2上，并使胶砂试件1的一侧侧面与挡板3接触；

[0090] S2，以50N/s的速率均匀、将加载力通过加荷圆柱5垂直地传递给胶砂试件1上，并在计算机上获得荷载‑位移曲线；

[0091] S3，对胶砂试件1的破坏形态及荷载‑位移曲线特征进行分析，压密阶段Ⅰ荷载随位移呈非线性递增；线弹性阶段Ⅱ荷载随位移变化呈线性递增规律；初裂阶段Ⅲ胶砂试件1表面开始出现裂纹，并且缓慢扩展，荷载达到峰值，胶砂试件1表面裂缝约为0.05mm～0.7mm；裂缝发展阶段Ⅳ胶砂试件1表面裂缝平稳扩展，裂缝宽度增大，胶砂试件1表面裂缝大约在
0.5mm～3mm，荷载随位移增大缓慢降低；失稳破坏阶段Ⅴ裂纹失稳扩展，荷载随位移增大突然减小，加荷自动停止，胶砂试件1发生断裂破坏；

[0092] S4，破坏荷载分别采用峰值荷载的90％、85％、80％，对同组试件进行预制裂缝试验，测量胶砂试件1的破坏裂缝宽度，试验结果见表2。因此确定了可预制0.2mm～0.4mm不规则裂缝时采用的破坏荷载为峰值荷载的90％。

[0093] 试验结果见表2。

[0094] 表2

[0095]

[0096] 实施例十二：

[0097] 本实施例提供了一种利用三点弯曲加载预制砂浆裂缝的方法，包括如下步骤：

[0098] S1，将胶砂试件1平整面置于两根支撑圆柱2上，并使胶砂试件1的一侧侧面与挡板3接触；

[0099] S2，以60N/s的速率均匀、将加载力通过加荷圆柱5垂直地传递给胶砂试件1上，并在计算机上获得荷载‑位移曲线；

[0100] S3，对胶砂试件1的破坏形态及荷载‑位移曲线特征进行分析，压密阶段Ⅰ荷载随位移呈非线性递增；线弹性阶段Ⅱ荷载随位移变化呈线性递增规律；初裂阶段Ⅲ胶砂试件1表面开始出现裂纹，并且缓慢扩展，荷载达到峰值，胶砂试件1表面裂缝约为0.05mm～0.7mm；裂缝发展阶段Ⅳ胶砂试件1表面裂缝平稳扩展，裂缝宽度增大，胶砂试件1表面裂缝大约在
0.5mm～3mm，荷载随位移增大缓慢降低；失稳破坏阶段Ⅴ裂纹失稳扩展，荷载随位移增大突然减小，加荷自动停止，胶砂试件1发生断裂破坏；

[0101] S4，破坏荷载分别采用峰值荷载的90％、85％、80％，对同组试件进行预制裂缝试验，测量胶砂试件1的破坏裂缝宽度，试验结果见表3。因此确定了可预制0.2mm～0.4mm不规则裂缝时采用的破坏荷载为峰值荷载的90％。

[0102] 试验结果见表3

[0103] 表3

[0104]

[0105] 综合实施例十至十二的实验结果可得如下结果：

[0106] 不同破坏荷载取值对预制裂缝宽度影响较大，当破坏荷载取值为峰值荷载的90％时，40N/s～60N/s加载速率下均可预制0.2mm～0.4mm的不规则裂缝。

[0107] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

[0108] 在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

[0109] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0110] 以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。