专用加载架和实验室压力机之间的协作作为一个精确的机械转换系统运行。实验室压力机产生受控的垂直压缩力，而专用加载架则作为接口，将这种能量转化为施加在棱柱形混凝土试件上的三点或四点弯曲力矩。
通过记录断裂瞬间的峰值载荷，该装置使工程师能够高精度地计算抗弯强度。这些数据对于量化硬化混凝土基体的变形阻力以及验证高强度自密实混凝土 (HSSCC) 中矿物外加剂的有效性至关重要。
协作的力学原理
实验室压力机的作用
实验室压力机充当主要的力源。
它施加稳定、纵向的载荷。
对于 HSSCC，其特点是密度极高且固有的脆性，压力机必须保持高精度的加载速率，以确保数据的可靠性。
加载架的作用
加载架充当几何适配器。
它放置在压力机内部，用于固定棱柱形混凝土试件。
其支架和加载辊被布置成将压力机的垂直推力转化为横向弯曲应力，而不是简单的压缩。
计算抗弯强度
该系统旨在识别断裂时的峰值载荷。
随着压力机增加压力，加载架会弯曲棱柱体直至失效。
在断裂点记录的最大力是用于计算材料抗弯强度的变量。
这对 HSSCC 的重要性
评估变形阻力
HSSCC 的行为与标准混凝土不同。
该测试直接测量材料在应力作用下抵抗变形的能力。
它清晰地展示了硬化基体在断裂前如何承受弯曲力。
验证微观结构改进
工程师使用此装置来验证配合比设计。
特别是，它测试了矿物外加剂的有效性。
高抗弯强度结果证实了这些外加剂已成功改善了混凝土的内部微观结构。
理解权衡
设备对准敏感性
两台机器之间的协作需要完美对准。
如果加载架没有精确地置于压力机执行器正下方，则可能发生偏心力。
这会导致不准确的抗弯读数，无法反映基体的真实强度。
处理脆性断裂
HSSCC 由于其高强度和低延展性而突然失效。
压力机必须足够灵敏，才能在断裂发生的瞬间捕捉到确切的峰值载荷。
在这些快速失效的情况下，较旧或精度较低的压力机可能会错过真实的峰值。
为您的目标做出正确选择
要为您的特定数据需求选择正确的测试配置，请考虑以下几点：
- 如果您的主要关注点是确定变形阻力：使用加载架和压力机组合对棱柱形试件进行抗弯测试。
- 如果您的主要关注点是极限承载能力：单独使用实验室压力机对立方体试件进行测试，以确定抗压强度。
- 如果您的主要关注点是抗裂性和韧性：将劈裂夹具安装到压力机上，以测量圆柱形试件的抗拉强度。
验证 HSSCC 的性能需要选择特定的机械配置，该配置以其在现场的实际加载方式来应力材料。
总结表：
| 组件 | 主要功能 | 在 HSSCC 测试中的作用 |
|---|---|---|
| 实验室压力机 | 力生成 | 施加稳定、高精度的纵向压缩载荷 |
| 加载架 | 力转换 | 将垂直推力转化为横向三点或四点弯曲应力 |
| 棱柱形试件 | 测试对象 | 测量基体对变形的抵抗力以及失效点 |
| 控制系统 | 数据采集 | 记录脆性断裂瞬间的确切峰值载荷 |
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参考文献
- Nisha Rani, Jatin. Performance optimization of high-strength self-compacting concrete using mineral admixtures. DOI: 10.22271/27078329.2025.v4.i1a.40
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
