叉举试验检测概述

叉举试验检测（也称为四点弯曲剪切试验或双剪试验）是一种重要的力学性能测试方法，主要用于评估材料（尤其是混凝土、岩石、陶瓷等脆性材料）或结构构件（如梁、板）在复杂应力状态下的抗剪强度、变形特性以及破坏模式。该试验通过模拟构件承受剪切应力的实际工况，在试样或构件的特定位置施加对称的集中荷载，使其在中部区域产生纯剪切或主拉应力状态，进而引发剪切破坏。其检测结果对于工程结构设计、材料选择、施工质量控制以及既有结构安全评估具有极其重要的指导意义，广泛应用于土木工程、建筑材料、交通基建、水利设施等领域。

主要检测项目

叉举试验检测的核心目的在于获取以下关键性能指标：

• 抗剪强度： 试样或构件在发生剪切破坏时所能承受的最大剪应力值。这是评估材料或构件抵抗剪切破坏能力的最直接参数。
• 剪切模量： 表征材料在弹性范围内抵抗剪切变形的能力，通常通过荷载-位移曲线的初始线性段斜率计算得出。
• 荷载-位移曲线： 记录整个加载过程中荷载与对应位移的变化关系，用于分析材料的变形行为、屈服点、峰值荷载及破坏后的残余强度。
• 破坏模式分析： 观察并记录试样破坏时的裂缝形态、扩展路径及最终断口特征，以判断其破坏机理（如纯剪切破坏、弯剪破坏等）。

检测仪器

进行叉举试验检测需要配备一系列精密的力学试验设备：

• 万能材料试验机： 核心设备，要求具备足够的加载能力（通常数百kN至数MN）和精确的力值控制与测量系统（精度需满足相关标准要求）。
• 专用叉举试验夹具： 由两个对称的加载臂（叉臂）和一个中心支撑装置组成。加载臂顶端装有加载头（通常为圆柱形或刀口状），用于对试样施加集中荷载；中心支撑装置提供反力支撑点（通常为圆柱形滚轴或刀口）。夹具需保证加载线与支撑线的平行度和对中性。
• 位移/变形测量装置：
  • 线性可变差动变压器 (LVDT) 或引伸计： 用于精确测量试样在加载点间或跨中的位移或变形量。
  • 应变片： 有时会粘贴在试样的关键部位（如预估的剪切面附近）以测量局部应变。
• 数据采集系统： 实时采集并记录荷载、位移、应变等信号，并绘制相关曲线。

检测方法

叉举试验的标准操作流程通常包括以下步骤：

1. 试样制备： 按标准规定加工制作试样（通常为立方体、圆柱体或棱柱体），确保尺寸精确、表面平整、无缺陷。对于混凝土结构构件，可能需浇筑足尺寸试件或从结构中钻取芯样。
2. 试样安装：
   1. 将试样水平放置在试验机的下压板上。
   2. 将中心支撑装置（如滚轴）精确置于试样底面中部。
   3. 将两个叉臂对称地置于试样顶面，其加载头的位置需严格按照标准规定的跨距（通常加载点间距是支撑跨距的1/2或1/3）进行设置。确保加载线、支撑线和试样几何中心对齐。
3. 仪器校准与归零： 安装LVDT或引伸计至指定测量位置（如测量加载点间的相对位移或跨中挠度）。对荷载传感器、位移传感器进行校准并归零。
4. 加载：
   1. 设定加载速率（通常由标准规定，如混凝土试验常为恒定应力速率或位移速率）。
   2. 启动试验机，对试样施加荷载。加载过程应平稳、连续、无冲击。
5. 数据记录与观察：
   1. 数据采集系统实时记录荷载、位移、应变等数据。
   2. 观察试样在加载过程中的变形情况、裂缝的出现与发展。
6. 终止试验： 当荷载达到峰值后显著下降（表明试样已发生破坏），或位移/变形达到预设极限时，停止加载。
7. 破坏形态记录： 详细记录并拍摄试样最终的破坏形态（裂缝走向、数量、宽度等）。
8. 数据处理： 根据记录的荷载-位移曲线计算抗剪强度、剪切模量等指标。抗剪强度计算公式通常为：τ = P_max / A_shear，其中 P_max 为峰值荷载，A_shear 为有效剪切面积（由试样尺寸和加载/支撑几何确定）。

检测标准

叉举试验的实施必须严格遵循相应的国家、行业或国际标准，以确保结果的准确性、可靠性和可比性。常用的相关标准包括：

• 混凝土检测：
  • 中国：GB/T 50081 《普通混凝土力学性能试验方法标准》中可能包含相关方法或参考。
  • 美国：ASTM C1609 《Standard Test Method for Flexural Performance of Fiber-Reinforced Concrete (Using Beam With Third-Point Loading)》虽为三点弯曲，但原理和夹具类似；ASTM C78/C78M 《Standard Test Method for Flexural Strength of Concrete (Using Simple Beam with Third-Point Loading)》也涉及类似加载方式。
  • 欧洲：EN 12390-5 《Testing hardened concrete - Part 5: Flexural strength of test specimens》同样涉及弯曲试验。
• 岩石检测：
  • 国际岩石力学学会 (ISRM) 建议方法：如《Suggested Method for Determining the Shear Strength of Rock Materials Using the Punch Shear Test》，此处的“Punch Shear”与叉举原理相通。
  • 中国：GB/T 50266 《工程岩体试验方法标准》中可能包含双剪试验方法。
• 陶瓷等材料： 可能有特定行业或研究机构制定的标准。

关键点： 选择标准时，必须明确其规定的试样尺寸、加载几何（加载跨距与支撑跨距之比）、加载速率、结果计算方法等关键参数。不同标准可能导致测试结果存在差异。

检测机构资质证书

CMA认证

检验检测机构资质认定证书

证书编号：241520345370

有效期至：2030年4月15日

CNAS认可

实验室认可证书

证书编号：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

ISO认证

质量管理体系认证证书

证书编号：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日

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