權(quán)利要求書： 1.一種混凝土中心裂隙的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：S100：組裝可拆卸模具，所述模具由上至下包括上蓋、可拆卸模具殼和下蓋，將所述模具的可拆卸模具殼組裝并安裝在下蓋上，形成模具腔室；

S200：將金剛砂線從上蓋和下蓋的通孔穿過，使得金剛砂線貫穿所述模具腔室；

S300：在所述模具腔室內(nèi)灌注混凝土，再將上蓋扣合在模具殼頂部；

S400：待混凝土試件養(yǎng)護(hù)完成后，利用金剛砂線在混凝土試件內(nèi)部形成裂隙；

S500：拆除金剛砂線和模具殼，得到具有裂隙的混凝土試件；

步驟S100中，所述模具由上至下包括上蓋、若干個可拆卸模具殼和下蓋，用于在所述模具內(nèi)預(yù)制混凝土試件；

所述上蓋和下蓋均設(shè)有若干個通孔，且上蓋和下蓋的通孔一一對應(yīng)，用于一條金剛砂線貫穿一個所述模具；

所述金剛砂線的頂端位于所述上蓋的上方，底端位于所述下蓋的下方；

所述模具殼包括左右兩個半殼，兩個半殼通過螺栓抱合固定；

所述半殼的內(nèi)壁上設(shè)有若干個向所述模具殼內(nèi)部凸出的固定體，用于金剛砂線切割時上蓋、下蓋脫離可拆卸模具殼后，混凝土試件依然能夠通過所述固定體固定在模具殼內(nèi)部，而不掉落；

步驟S200中，所述金剛砂線的兩端均連接在數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端；

步驟S400中，拆除所述上蓋和下蓋，數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端帶動金剛砂線運(yùn)動，金剛砂線沿運(yùn)動軌跡對混凝土試件進(jìn)行切割，形成裂隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S200中，所述將金剛砂線從上蓋和下蓋的通孔穿過并貫穿所述模具腔室，當(dāng)金剛砂線貫穿上蓋和下蓋對應(yīng)位置的通孔時，金剛砂線豎直設(shè)置，形成的裂隙平行于混凝土試件的豎直方向；

當(dāng)金剛砂線貫穿上蓋和下蓋非對應(yīng)位置的通孔時，金剛砂線為傾斜的，制備的裂隙與混凝土試樣的豎直方向形成0°?90°任意角度的夾角，且切割裂隙的角度與設(shè)計(jì)角度無偏差。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述模具還包括支撐架，所述支撐架包括主支架、第一輔支架和第二輔支架；

所述主支架包括上橫梁、下橫梁以及連接上橫梁和下橫梁的豎桿，上橫梁和下橫梁相互平行且水平設(shè)置，豎桿豎直設(shè)置；所述豎桿面向所述模具的一側(cè)設(shè)有滑軌；上橫梁的一端連接金剛砂線的頂端，另一端連接豎桿的頂端；下橫梁的一端連接金剛砂線的底端，另一端連接豎桿的底端；

所述第一輔支架和第二輔支架均平行于上橫梁，且設(shè)在上橫梁和下橫梁之間；第一輔支架的一端連接上蓋，另一端通過第一滑塊連接在豎桿的滑軌上；第二輔支架的一端連接下蓋，另一端通過第二滑塊連接在豎桿的滑軌上。

說明書： 一種混凝土中心裂隙的制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于裂隙混凝土力學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土中心裂隙的制備方法。背景技術(shù)[0002] 由于地下工程結(jié)構(gòu)施工或運(yùn)營的外載荷因素，可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)開裂，主要以裂縫的形式呈現(xiàn)，以北京地鐵為例，包括地鐵1號線、2號線和5號線在內(nèi)的多條線路運(yùn)行已超過10年，裂縫檢測結(jié)果表明，地鐵裂縫病害占到病害總量的近90％。襯砌裂縫已經(jīng)成為地鐵隧道的最主要病害之一，而且裂縫的存在及發(fā)展是導(dǎo)致隧道滲漏水、道床脫空的重要因素。地鐵隧道服役過程中，由于外載荷的作用，既有裂縫處往往成為應(yīng)力集中的關(guān)鍵部位，在外載荷的長期作用下，既有裂縫易產(chǎn)生開裂及擴(kuò)展，進(jìn)而引發(fā)整個結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞。因此，襯砌裂縫開裂并導(dǎo)致次生病害的發(fā)生已經(jīng)成為城市軌道交通實(shí)現(xiàn)以安全高效運(yùn)行為目標(biāo)的可持續(xù)發(fā)展道路上的主要障礙之一。

[0003] 目前，本領(lǐng)域主要以室內(nèi)試驗(yàn)的方式，模擬結(jié)構(gòu)裂縫動力作用下的破裂及擴(kuò)展特征，這是監(jiān)控及治理隧道裂縫病害的重要技術(shù)手段，而進(jìn)行該研究的前提是制備具有裂隙的混凝土試件。[0004] 目前，對試驗(yàn)用混凝土試件進(jìn)行裂隙加工，主要以水刀切割、金屬刀盤切割或者預(yù)埋金屬薄片為主。水刀切割能夠形成分布在試樣中心和端部的各種形態(tài)的裂隙，但水刀啟動時會在試件上形成直徑較大的圓孔，且形成的裂隙寬度不一，導(dǎo)致后續(xù)試驗(yàn)過程中在圓孔周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中。同時，水刀切割形成裂隙寬度較大，對試驗(yàn)結(jié)果造成較大的不良影響，而且目前這些缺陷很難避免。金屬刀盤切割方法僅僅可以制備由試件端部延伸的裂隙，不能在混凝土中心切割裂隙。預(yù)埋金屬薄片能夠制備各種形態(tài)、分布在任意部位上的裂隙，但預(yù)埋金屬薄片將面臨薄片拔出的問題，混凝土未凝固前撥出會造成裂隙被填補(bǔ)，混凝土初凝產(chǎn)生一定強(qiáng)度后，金屬薄片難以撥出，強(qiáng)行拔出容易造成裂隙破裂及周邊混凝土變形或產(chǎn)生孔洞，影響后續(xù)試驗(yàn)研究。[0005] 因此，如何高效可控地進(jìn)行混凝土試件切割，獲得精度更高、形態(tài)各異的裂隙一直是本領(lǐng)域的一個問題。發(fā)明內(nèi)容[0006] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種混凝土中心裂隙的制備方法，能夠預(yù)制亞毫米級裂隙，且預(yù)制的裂隙在試件的橫截面方向上為非貫通裂隙，預(yù)制裂縫寬度在0.3～1mm，裂隙寬度均勻，有效解決了混凝土裂隙寬度不均一且寬度較大等問題，制備的裂隙更全面，更能模擬實(shí)際工程。[0007] 所述混凝土中心裂隙的制備方法，包括以下步驟：[0008] S100：組裝可拆卸模具，所述模具由上至下包括上蓋、可拆卸模具殼和下蓋，將所述模具的可拆卸模具殼組裝并安裝在下蓋上，形成模具腔室；[0009] S200：將金剛砂線從上蓋和下蓋的通孔穿過，使得金剛砂線貫穿所述模具腔室；[0010] S300：在所述模具腔室內(nèi)灌注混凝土，再將上蓋扣合在模具殼頂部；[0011] S400：待混凝土試件養(yǎng)護(hù)完成后，利用金剛砂線在混凝土試件內(nèi)部形成裂隙；[0012] S500：拆除金剛砂線和模具殼，得到具有裂隙的混凝土試件。[0013] 可選的，步驟S100中，所述模具由上至下包括上蓋、若干個可拆卸模具殼和下蓋，用于在所述模具內(nèi)預(yù)制混凝土試件；所述上蓋和下蓋均設(shè)有若干個通孔，且上蓋和下蓋的通孔一一對應(yīng)，用于一條金剛砂線貫穿一個所述模具；所述金剛砂線的頂端位于所述上蓋的上方，底端位于所述下蓋的下方。[0014] 進(jìn)一步可選的，所述模具殼包括左右兩個半殼，兩個半殼通過螺栓抱合固定，并形成圓柱形、立方體或圓盤形的模具殼。[0015] 在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中，可拆卸模具殼的半殼的兩側(cè)邊沿設(shè)有至少一對水平高度相同的固定耳，兩個半殼對應(yīng)位置的固定耳重疊，螺栓穿過固定耳上的螺孔固定兩個半殼。[0016] 進(jìn)一步可選的，所述半殼的內(nèi)壁上設(shè)有若干個向所述模具殼內(nèi)部凸出的固定體，用于金剛砂線切割時上蓋、下蓋脫離可拆卸模具殼后，混凝土試件依然能夠通過所述固定體固定在模具殼內(nèi)部，而不掉落；[0017] 所述固定體可以垂直于半殼內(nèi)壁，也可以與半殼內(nèi)壁傾斜設(shè)置，當(dāng)固定體傾斜時，優(yōu)選固定體向上傾斜；所述固定體可以為任意形狀，例如圓柱形、立方體、球形、圓錐形、圓臺形等。[0018] 可選的，所述模具殼的底部設(shè)有水平邊沿，所述水平邊沿向模具殼內(nèi)部水平延伸，其作用與固定體相同。[0019] 可選的，所述上蓋為方形，上蓋的下表面設(shè)有圓形凹槽和方形凹槽，圓形凹槽和方形凹槽的寬度略大于與所述半殼的壁厚，用于輔助限制固定所述模具殼。[0020] 可選的，所述上蓋的材質(zhì)為透明樹脂材料，便于觀察模具內(nèi)部的混凝土狀態(tài)，下蓋為鋼質(zhì)的，具有合適的剛度以支撐混凝土試件。[0021] 可選的，所述通孔的直徑為0.5?1cm，不影響下蓋對混凝土的支撐，灌注混凝土?xí)r，混凝土不會由通孔泄漏。[0022] 任選的，步驟S200中，所述金剛砂線的兩端均連接在數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端；步驟S400中，拆除所述上蓋和下蓋，數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端帶動金剛砂線運(yùn)動，金剛砂線沿運(yùn)動軌跡對混凝土試件進(jìn)行切割，形成裂隙。[0023] 進(jìn)一步可選的，步驟S200中，所述將金剛砂線從上蓋和下蓋的通孔穿過并貫穿所述模具腔室，當(dāng)金剛砂線貫穿上蓋和下蓋對應(yīng)位置的通孔時，金剛砂線豎直設(shè)置，形成的裂隙平行于混凝土試件的豎直方向；當(dāng)金剛砂線貫穿上蓋和下蓋非對應(yīng)位置的通孔時，金剛砂線為傾斜的，制備的裂隙與混凝土試樣的豎直方向形成0°?90°任意角度的夾角，且切割裂隙的角度與設(shè)計(jì)角度無偏差。[0024] 可選的，所述金剛砂線的直徑為0.3?1mm，制備的裂隙為亞毫米級，可滿足各種試驗(yàn)需求。[0025] 可選的，步驟S400中，所述數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端帶動金剛砂線在混凝土試件內(nèi)部運(yùn)動，形成不貫穿混凝土試件橫截面的裂隙，當(dāng)金剛砂線處于模具殼的中心時，通過數(shù)控機(jī)床執(zhí)行端的帶動，能夠形成中心分布的非貫通裂隙。[0026] 優(yōu)選的，步驟S400中，在混凝土試件上表面的金剛砂線的貫穿處噴淋或灌注冷卻水，防止在切割過程中，金剛砂線處發(fā)熱過多而影響混凝土試件。[0027] 在本發(fā)明的一個具體實(shí)施方式中，步驟S100中，所述可拆卸模具由上至下包括上蓋、一個可拆卸模具殼和下蓋，模具殼包括左右兩個半殼，抱合后形成一個圓柱體，下蓋固定在模具殼的底部，形成模具腔室；步驟S300中，灌注混凝土，然后上蓋固定在模具殼的頂部，所述圓形凹槽進(jìn)一步對模具殼進(jìn)行限位和固定；步驟S400中，對混凝土試件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)固化，固化后，拆除上、下蓋，所述半殼內(nèi)部的固定體和/或半殼底部的水平邊沿支撐混凝土試件，防止其在切割過程中掉落。[0028] 在本發(fā)明的另一個具體實(shí)施方式中，步驟S100中，所述可拆卸模具由上至下包括上蓋、兩個可拆卸模具殼和下蓋，每個模具殼都包括左右兩個半殼，一個抱合后形成一個圓柱體，另一個抱合后形成一個長方體，下蓋固定在兩個模具殼的底部，形成兩個模具腔室；步驟S200中，一條金剛砂線貫穿圓柱形模具殼對應(yīng)的上下蓋的通孔，另一條金剛砂線貫穿長方體模具殼對應(yīng)的上下蓋的通孔；步驟S300中，對兩個模具殼分別灌注混凝土，然后上蓋固定在兩個模具殼的頂部，所述圓形凹槽和方形凹槽進(jìn)一步對對應(yīng)的模具殼進(jìn)行限位和固定；步驟S400中，對兩個混凝土試件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)固化，固化后，拆除上、下蓋，所述半殼內(nèi)部的固定體和/或半殼底部的水平邊沿支撐對應(yīng)的混凝土試件，防止其在切割過程中掉落，兩條金剛砂線分別切割對應(yīng)的混凝土試件。

[0029] 可選的，所述模具還包括支撐架，所述支撐架包括主支架、第一輔支架和第二輔支架；[0030] 所述主支架包括上橫梁、下橫梁以及連接上橫梁和下橫梁的豎桿，上橫梁和下橫梁相互平行且水平設(shè)置，豎桿豎直設(shè)置；所述豎桿面向所述模具的一側(cè)設(shè)有滑軌；上橫梁的一端連接金剛砂線的頂端，另一端連接豎桿的頂端；下橫梁的一端連接金剛砂線的底端，另一端連接豎桿的底端；[0031] 所述第一輔支架和第二輔支架均平行于上橫梁，且設(shè)在上橫梁和下橫梁之間；第一輔支架的一端連接上蓋，另一端通過第一滑塊連接在豎桿的滑軌上；第二輔支架的一端連接下蓋，另一端通過第二滑塊連接在豎桿的滑軌上。[0032] 進(jìn)一步可選的，所述豎桿的中部連接數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端。[0033] 優(yōu)選的，所述第一輔支架和第二輔支架均為套管結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)外套管的伸縮改變第一輔支架和第二輔支架的長度，當(dāng)金剛砂線傾斜切割混凝土試件時，安裝或拆除上下蓋時，能夠使上下蓋沿著傾斜的金剛砂線運(yùn)動，而不會觸碰金剛砂線。[0034] 本發(fā)明中，金剛砂線通過隨數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端移動而切割混凝土試件，所以需要拆除上下蓋，避免將上下蓋一起切割，但是金剛砂線是貫穿上下蓋的，所以拆除上下蓋時需要解除金剛砂線與執(zhí)行端的連接，這樣費(fèi)時費(fèi)力。本發(fā)明設(shè)計(jì)了所述支撐架，既能夠充當(dāng)金剛砂線與執(zhí)行端之間的連接媒介，又能支撐上下蓋，使上下蓋沿著滑軌移動從而方便所述模具的組裝和拆卸，無需拆卸金剛砂線，而且金剛砂線兩端通過支撐架與一個執(zhí)行端連接，使得金剛砂線兩端的移動協(xié)調(diào)一致，減少誤差。[0035] 以上技術(shù)方案在混凝土試件上形成的裂隙不貫通橫截面，但是在豎直方向上貫穿混凝土試件。本發(fā)明在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)，進(jìn)一步提出了優(yōu)選的技術(shù)方案，形成在豎直方向上也不貫穿混凝土試件的裂隙。[0036] 任選的，步驟S200具體包括以下步驟：[0037] (1)將金剛砂線依次穿過下蓋的通孔、預(yù)埋切割件的中心管和上蓋的通孔，所述中心管向上延伸至模具殼的頂部；[0038] (2)金剛砂線的一端連接驅(qū)動電機(jī)，另一端連接固定轉(zhuǎn)軸；[0039] (3)所述預(yù)埋切割件的若干個翼板按照需要形成的裂隙形狀的要求，部分或全部伸出中心管，翼板部分處于所述模具腔室的內(nèi)部。[0040] 步驟S300具體為，在所述模具腔室內(nèi)灌注混凝土，同時保證中心管內(nèi)不灌注混凝土，即中心管內(nèi)部中空，中心管的頂端與混凝土試件的上表面齊平，再將上蓋扣合在模具殼頂部。[0041] 步驟S400具體包括以下步驟：[0042] (4)待混凝土試件養(yǎng)護(hù)完成后，所述翼板在混凝土內(nèi)部形成裂隙；[0043] (5)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動金剛砂線原地水平轉(zhuǎn)動，以此帶動翼板卷曲并收回所述中心管。[0044] 步驟S500具體包括以下步驟：[0045] (6)拆除所述上蓋，拆除金剛砂線，將金剛砂線帶動所述預(yù)埋切割件從上方抽離出混凝土試件；[0046] (7)使用混凝土填充所述中心管在混凝土試件內(nèi)部遺留的空間，得到具有豎直方向上的非貫穿裂隙的混凝土試件。[0047] 可選的，所述預(yù)埋切割件包括中心管和若干個翼板，中心管內(nèi)部中心設(shè)有卷繞筒，中心管表面設(shè)有若干個貫通縫隙，所述翼板的一端固定在卷繞筒的外表面，另一端能夠由對應(yīng)的貫通縫隙延伸出中心管，卷繞筒與中心管內(nèi)壁之間具有空隙，用于容納卷繞在卷繞筒外表面的翼板；[0048] 所述卷繞筒為中空的，金剛砂線貫穿卷繞筒內(nèi)部，金剛砂線對應(yīng)卷繞筒的位置設(shè)有連接部件，用于連接卷繞筒且能夠帶動卷繞筒旋轉(zhuǎn)和上下運(yùn)動。[0049] 可選的，所述連接部件可以是帶有外螺紋的筒狀部件，形狀與卷繞筒內(nèi)部空間相同，卷繞筒內(nèi)壁設(shè)有與外螺紋對應(yīng)的內(nèi)螺紋，金剛砂線通過筒狀部件螺紋連接在卷繞筒的內(nèi)部，當(dāng)步驟(5)中，金剛砂線水平轉(zhuǎn)動以帶動翼板卷曲并收回所述中心管時，金剛砂線的轉(zhuǎn)動方向與筒狀部件和卷繞筒相互旋緊的方向相同，這樣才能使得金剛砂線轉(zhuǎn)動時，筒狀部件與卷繞筒不松脫。[0050] 可選的，所述連接部件也可以是帶有卡接件的部件，形狀與卷繞筒內(nèi)部空間相同，卷繞筒內(nèi)壁設(shè)有與卡接件對應(yīng)的卡槽，金剛砂線通過該部件卡接連接在卷繞筒的內(nèi)部。[0051] 可選的，步驟(1)中，金剛砂線貫穿所述中心管內(nèi)部的卷繞筒，并通過連接部件與卷繞筒固定連接；步驟(3)中，金剛砂線在驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，并帶動卷繞筒轉(zhuǎn)動，放卷出符合要求的長度、數(shù)量的翼板。[0052] 可選的，步驟(7)中，使用混凝土從上方灌注到中心管在混凝土試件內(nèi)部遺留的空間中，蓋上上蓋，根據(jù)該空間的體積計(jì)算混凝土的使用量，根據(jù)混凝土向下流動的流速，判斷將所述模具殼轉(zhuǎn)向水平放置的時間，避免模具殼一直豎直放置，混凝土填充形成的裂隙；所述模具殼水平放置，直至本步驟填充的混凝土養(yǎng)護(hù)成型。

[0053] 本發(fā)明所述的預(yù)埋切割件通過內(nèi)部卷繞筒的設(shè)計(jì)，使得若干個翼板可以伸出或收回中心管，在灌注混凝土之前，通過金剛砂線的轉(zhuǎn)動帶動卷繞筒轉(zhuǎn)動，對翼板放卷，翼板通過所述貫通縫隙延伸出中心管。根據(jù)需要形成裂隙的長度，調(diào)整翼板伸出中心管的長度，根據(jù)需要形成裂隙的高度，制作對應(yīng)高度的翼板，以及相應(yīng)合適高度的預(yù)埋切割件，根據(jù)需要形成裂隙的數(shù)量，在中心管內(nèi)預(yù)置相同數(shù)量的翼板，由此所述預(yù)埋切割件能夠制備任何形狀、長度、高度的裂隙。[0054] 本領(lǐng)域一直面臨預(yù)埋件形成裂隙后取出的問題，傳統(tǒng)的預(yù)埋件取出時將會造成新的裂隙。本申請將能夠轉(zhuǎn)動的金剛砂線和預(yù)埋切割件的結(jié)構(gòu)相互配合，將形成裂隙的翼板收回中心管，再使用金剛砂線牽引，將預(yù)埋切割件抽出混凝土試件，使得因抽出預(yù)埋切割件而形成的多余空隙空間盡可能減小，再配合步驟(7)的混凝土回填多余空隙空間，在混凝土試件內(nèi)部形成橫縱方向上均不貫通的裂隙。由于金剛砂線極細(xì)，其在預(yù)埋切割件下方形成的單條裂隙可以忽略不計(jì)，或者用混凝土回填該裂隙。又由于金剛砂線的強(qiáng)度較高，在混凝土試件養(yǎng)護(hù)成型后，能夠?qū)㈩A(yù)埋切割件順利抽出，不會拉斷而導(dǎo)致預(yù)埋切割件遺留在混凝土試件內(nèi)部。[0055] 可選的，所述支撐架的上橫梁對應(yīng)金剛砂線頂端的位置設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，下橫梁對應(yīng)金剛砂線底端的位置設(shè)有固定轉(zhuǎn)軸。[0056] 當(dāng)制作多個混凝土試件，使用多根金剛砂線時，所述上橫梁對應(yīng)若干根金剛砂線頂端的位置設(shè)有若干個驅(qū)動電機(jī)，下橫梁對應(yīng)若干根金剛砂線底端的位置設(shè)有若干個固定轉(zhuǎn)軸，分別控制每根金剛砂線的轉(zhuǎn)動，而上蓋為一個，供所有模具殼使用。[0057] 可選的，所述豎桿的中部連接轉(zhuǎn)動裝置，用于控制所述模具的轉(zhuǎn)動。所述轉(zhuǎn)動裝置優(yōu)選為電機(jī)。[0058] 當(dāng)需要制備傾斜的裂隙時，所述預(yù)埋切割件的傾斜角度不能使得所述中心管的頂端離開所述模具殼的水平上表面，即不能傾斜角度過大，使得中心管的頂端抵住模具殼側(cè)壁。[0059] 可選的，步驟S200中，將金剛砂線提前浸潤潤滑油后，再貫穿所述模具腔室，預(yù)埋切割件的中心管和翼板外表面提前涂抹潤滑油，有助于切割裂隙后抽離混凝土試件；步驟S300中，灌注混凝土之前，在模具殼內(nèi)壁涂抹潤滑油，有助于順利脫模。[0060] 可選的，步驟S300中，在混凝土初凝時進(jìn)行金剛砂線和/或預(yù)埋切割件的人工松動操作，上下拉拔金剛砂線和預(yù)埋切割件，以防后期拉拔困難。本發(fā)明所述制備方法使用的混凝土為各種配比和種類的混凝土。[0061] 可選的，步驟S500中，對得到的具有裂隙的混凝土試件，進(jìn)行切割、磨平，得到滿足后續(xù)力學(xué)測試要求的試樣。附圖說明[0062] 圖1為實(shí)施例1中所述模具與金剛砂線的裝配示意圖；[0063] 圖2為實(shí)施例1中切割時混凝土試件與金剛砂線的裝配示意圖；[0064] 圖3為實(shí)施例1形成的裂隙俯視圖；[0065] 圖4為實(shí)施例2中一個半殼的俯視圖；[0066] 圖5為實(shí)施例4中支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；[0067] 圖6為實(shí)施例7中預(yù)埋切割件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0068] 圖7為實(shí)施例10中支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖。[0069] 附圖中，1?上蓋，2?模具殼，3?下蓋，4?金剛砂線，5?混凝土試件，6?執(zhí)行端，7?固定耳，8?裂隙，9?固定體，10?上橫梁，11?下橫梁，12?豎桿，13?第一輔支架，14?第二輔支架，15?中心管，16?翼板，17?卷繞筒，18?驅(qū)動電機(jī)，19?固定轉(zhuǎn)軸。

具體實(shí)施方式[0070] 實(shí)施例1[0071] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，如圖1?圖3所示，包括以下步驟：[0072] S100：組裝可拆卸模具，所述模具由上至下包括上蓋1、一個可拆卸模具殼2和下蓋3，將所述模具的可拆卸模具殼2組裝并安裝在下蓋3上，形成模具腔室；

[0073] S200：將金剛砂線4從上蓋1和下蓋3的通孔穿過，使得金剛砂線4貫穿所述模具腔室，所述金剛砂線4的兩端均連接在數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端6；[0074] S300：在所述模具腔室內(nèi)灌注混凝土，再將上蓋1扣合在模具殼2頂部；[0075] S400：待混凝土試件5養(yǎng)護(hù)完成后，拆除所述上蓋1和下蓋3，數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端6帶動金剛砂線4運(yùn)動，金剛砂線4沿運(yùn)動軌跡對混凝土試件5進(jìn)行切割，形成裂隙8；[0076] S500：拆除金剛砂線4和模具殼2，得到具有裂隙8的混凝土試件5，再進(jìn)行切割、磨平，得到滿足后續(xù)力學(xué)測試要求的試樣。[0077] 步驟S100中，所述模具由上至下包括上蓋1、一個可拆卸模具殼2和下蓋3，用于在所述模具內(nèi)預(yù)制混凝土試件5；所述上蓋1和下蓋3均設(shè)有一個通孔，且上蓋1和下蓋3的通孔一一對應(yīng)，用于一條金剛砂線4貫穿一個所述模具；所述金剛砂線4的頂端位于所述上蓋1的上方，底端位于所述下蓋3的下方。下蓋3固定在模具殼2的底部，形成模具腔室。[0078] 所述模具殼2包括左右兩個半殼，兩個半殼通過螺栓抱合固定，并形成圓柱形的模具殼2?？刹鹦赌＞邭?的半殼的兩側(cè)邊沿設(shè)有兩對水平高度相同的固定耳7，兩個半殼對應(yīng)位置的固定耳7重疊，螺栓穿過固定耳7上的螺孔固定兩個半殼。[0079] 所述上蓋1為方形，上蓋1的下表面設(shè)有圓形凹槽和方形凹槽，圓形凹槽和方形凹槽的寬度略大于與所述半殼的壁厚，用于輔助限制固定所述模具殼2。[0080] 所述上蓋1的材質(zhì)為透明樹脂材料，便于觀察模具內(nèi)部的混凝土狀態(tài)，下蓋3為鋼質(zhì)的，具有合適的剛度以支撐混凝土試件5。[0081] 所述通孔的直徑為0.5?1cm，不影響下蓋3對混凝土的支撐，灌注混凝土?xí)r，混凝土不會由通孔泄漏。[0082] 步驟S200中，所述將金剛砂線4從上蓋1和下蓋3的通孔穿過并貫穿所述模具腔室，當(dāng)金剛砂線4貫穿上蓋1和下蓋3對應(yīng)位置的通孔時，金剛砂線4豎直設(shè)置，形成的裂隙8平行于混凝土試件5的豎直方向。[0083] 所述金剛砂線4的直徑為0.3?1mm，制備的裂隙8為亞毫米級，可滿足各種試驗(yàn)需求。[0084] 步驟S300中，灌注混凝土，然后上蓋1固定在模具殼2的頂部，所述圓形凹槽進(jìn)一步對模具殼2進(jìn)行限位和固定。[0085] 步驟S300中，在混凝土初凝時進(jìn)行金剛砂線4的人工松動操作，上下拉拔金剛砂線4，以防后期拉拔困難。

[0086] 步驟S400中，所述數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端6帶動金剛砂線4在混凝土試件5內(nèi)部運(yùn)動，形成不貫穿混凝土試件5橫截面的裂隙8，當(dāng)金剛砂線4處于模具殼2的中心時，通過數(shù)控機(jī)床執(zhí)行端6的帶動，能夠形成中心分布的非貫通裂隙8。[0087] 步驟S400中，在混凝土試件5上表面的金剛砂線4的貫穿處噴淋或灌注冷卻水，防止在切割過程中，金剛砂線4處發(fā)熱過多而影響混凝土試件5。[0088] 實(shí)施例2[0089] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例1相同，如圖4所示，區(qū)別在于，所述半殼的內(nèi)壁上設(shè)有四個向所述模具殼2內(nèi)部凸出的固定體9，用于金剛砂線4切割時上蓋1、下蓋3脫離可拆卸模具殼2后，混凝土試件5依然能夠通過所述固定體9固定在模具殼2內(nèi)部，而不掉落。所述固定體9為垂直于半殼內(nèi)壁的圓柱形。[0090] 實(shí)施例3[0091] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例2相同，區(qū)別在于，所述模具殼2的底部設(shè)有水平邊沿，所述水平邊沿向模具殼2內(nèi)部水平延伸，其作用與固定體9相同。[0092] 實(shí)施例4[0093] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例3相同，如圖5所示，區(qū)別在于，所述模具還包括支撐架，所述支撐架包括主支架、第一輔支架13和第二輔支架14；[0094] 所述主支架包括上橫梁10、下橫梁11以及連接上橫梁10和下橫梁11的豎桿12，上橫梁10和下橫梁11相互平行且水平設(shè)置，豎桿12豎直設(shè)置；所述豎桿12面向所述模具的一側(cè)設(shè)有滑軌；上橫梁10的一端連接金剛砂線4的頂端，另一端連接豎桿12的頂端；下橫梁11的一端連接金剛砂線4的底端，另一端連接豎桿12的底端；[0095] 所述第一輔支架13和第二輔支架14均平行于上橫梁10，且設(shè)在上橫梁10和下橫梁11之間；第一輔支架13的一端連接上蓋1，另一端通過第一滑塊連接在豎桿12的滑軌上；第二輔支架14的一端連接下蓋3，另一端通過第二滑塊連接在豎桿12的滑軌上。所述豎桿12的中部連接數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行端6。

[0096] 實(shí)施例5[0097] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例4相同，區(qū)別在于，步驟S100中，所述可拆卸模具由上至下包括上蓋1、兩個可拆卸模具殼2和下蓋3，每個模具殼2都包括左右兩個半殼，一個抱合后形成一個圓柱體，另一個抱合后形成一個長方體，下蓋3固定在兩個模具殼2的底部，形成兩個模具腔室；[0098] 步驟S200中，一條金剛砂線4貫穿圓柱形模具殼2對應(yīng)的上下蓋3的通孔，另一條金剛砂線4貫穿長方體模具殼2對應(yīng)的上下蓋3的通孔；將金剛砂線4提前浸潤潤滑油后，再貫穿所述模具腔室；[0099] 步驟S300中，對兩個模具殼2分別灌注混凝土，然后上蓋1固定在兩個模具殼2的頂部，上蓋1的下表面具有圓形凹槽和方形凹槽，圓形凹槽和方形凹槽進(jìn)一步對對應(yīng)的模具殼2進(jìn)行限位和固定；灌注混凝土之前，在模具殼2內(nèi)壁涂抹潤滑油，有助于順利脫模；

[0100] 步驟S400中，對兩個混凝土試件5進(jìn)行養(yǎng)護(hù)固化，固化后，拆除上、下蓋3，所述半殼內(nèi)部的固定體9和半殼底部的水平邊沿支撐對應(yīng)的混凝土試件5，防止其在切割過程中掉落，兩條金剛砂線4分別切割對應(yīng)的混凝土試件5。[0101] 實(shí)施例6[0102] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例5相同，區(qū)別在于，兩條金剛砂線4貫穿上蓋1和下蓋3非對應(yīng)位置的通孔，兩條金剛砂線4為傾斜的，且傾斜角度相同，制備的裂隙8與混凝土試樣的豎直方向形成30度的夾角。[0103] 所述第一輔支架13和第二輔支架14均為套管結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)外套管的伸縮改變第一輔支架13和第二輔支架14的長度，安裝或拆除上下蓋3時，能夠使上下蓋3沿著傾斜的金剛砂線4運(yùn)動，而不會觸碰金剛砂線4。[0104] 實(shí)施例7[0105] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，包括以下步驟：[0106] (1)組裝可拆卸模具，所述模具由上至下包括上蓋1、可拆卸模具殼2和下蓋3，將所述模具的可拆卸模具殼2組裝并安裝在下蓋3上，形成模具腔室；[0107] (2)將金剛砂線4依次穿過下蓋3的通孔、預(yù)埋切割件的中心管15和上蓋1的通孔，所述中心管15向上延伸至模具殼2的頂部；[0108] (3)金剛砂線4的一端連接驅(qū)動電機(jī)18，另一端連接固定轉(zhuǎn)軸19；[0109] (4)所述預(yù)埋切割件的兩個翼板16按照需要形成的裂隙8形狀的要求，全部伸出中心管15，翼板16部分處于所述模具腔室的內(nèi)部；[0110] (5)在所述模具腔室內(nèi)灌注混凝土，同時保證中心管15內(nèi)不灌注混凝土，即中心管15內(nèi)部中空，中心管15的頂端與混凝土試件5的上表面齊平，再將上蓋1扣合在模具殼2頂部；

[0111] (6)待混凝土試件5養(yǎng)護(hù)完成后，所述翼板16在混凝土內(nèi)部形成裂隙8；[0112] (7)驅(qū)動電機(jī)18驅(qū)動金剛砂線4原地水平轉(zhuǎn)動，以此帶動翼板16卷曲并收回所述中心管15；[0113] (8)拆除所述上蓋1，拆除金剛砂線4，將金剛砂線4帶動所述預(yù)埋切割件從上方抽離出混凝土試件5；[0114] (9)使用混凝土填充所述中心管15在混凝土試件5內(nèi)部遺留的空間，得到具有豎直方向上的非貫穿裂隙8的混凝土試件5，再進(jìn)行切割、磨平，得到滿足后續(xù)力學(xué)測試要求的試樣。[0115] 步驟(1)中，所述模具的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和使用方法均與實(shí)施例1相同。[0116] 如圖6所示，所述預(yù)埋切割件包括中心管15和兩個翼板16，中心管15內(nèi)部中心設(shè)有卷繞筒17，中心管15表面設(shè)有兩個貫通縫隙，所述翼板16的一端固定在卷繞筒17的外表面，另一端能夠由對應(yīng)的貫通縫隙延伸出中心管15，卷繞筒17與中心管15內(nèi)壁之間具有空隙，用于容納卷繞在卷繞筒17外表面的翼板16；[0117] 所述卷繞筒17為中空的，金剛砂線4貫穿卷繞筒17內(nèi)部，金剛砂線4對應(yīng)卷繞筒17的位置設(shè)有連接部件，用于連接卷繞筒17且能夠帶動卷繞筒17旋轉(zhuǎn)和上下運(yùn)動。[0118] 所述連接部件是帶有外螺紋的筒狀部件，形狀與卷繞筒17內(nèi)部空間相同，卷繞筒17內(nèi)壁設(shè)有與外螺紋對應(yīng)的內(nèi)螺紋，金剛砂線4通過筒狀部件螺紋連接在卷繞筒17的內(nèi)部，當(dāng)步驟(7)中，金剛砂線4水平轉(zhuǎn)動以帶動翼板16卷曲并收回所述中心管15時，金剛砂線4的轉(zhuǎn)動方向與筒狀部件和卷繞筒17相互旋緊的方向相同，這樣才能使得金剛砂線4轉(zhuǎn)動時，筒狀部件與卷繞筒17不松脫。

[0119] 步驟(2)中，金剛砂線4貫穿所述中心管15內(nèi)部的卷繞筒17，并通過連接部件與卷繞筒17固定連接；步驟(4)中，金剛砂線4在驅(qū)動電機(jī)18的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，并帶動卷繞筒17轉(zhuǎn)動，放卷出符合要求的長度、數(shù)量的翼板16。步驟(5)中，在混凝土初凝時進(jìn)行金剛砂線4和預(yù)埋切割件的人工松動操作，上下拉拔金剛砂線4和預(yù)埋切割件，以防后期拉拔困難。[0120] 步驟(9)中，使用混凝土從上方灌注到中心管15在混凝土試件5內(nèi)部遺留的空間中，蓋上上蓋1，根據(jù)該空間的體積計(jì)算混凝土的使用量，根據(jù)混凝土向下流動的流速，判斷將所述模具殼2轉(zhuǎn)向水平放置的時間，避免模具殼2一直豎直放置，混凝土填充形成的裂隙8；所述模具殼2水平放置，直至本步驟填充的混凝土養(yǎng)護(hù)成型。

[0121] 實(shí)施例8[0122] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例7相同，區(qū)別在于，所述半殼的內(nèi)壁上設(shè)有四個向所述模具殼2內(nèi)部凸出的固定體9，用于金剛砂線4切割時上蓋1、下蓋3脫離可拆卸模具殼2后，混凝土試件5依然能夠通過所述固定體9固定在模具殼2內(nèi)部，而不掉落。所述固定體9為傾斜于半殼內(nèi)壁的圓臺形。[0123] 實(shí)施例9[0124] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例8相同，區(qū)別在于，所述模具殼2的底部設(shè)有水平邊沿，所述水平邊沿向模具殼2內(nèi)部水平延伸，其作用與固定體9相同。[0125] 實(shí)施例10[0126] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例9相同，如圖7所示，區(qū)別在于，所述模具還包括支撐架，所述支撐架包括主支架、第一輔支架13和第二輔支架14；[0127] 所述主支架包括上橫梁10、下橫梁11以及連接上橫梁10和下橫梁11的豎桿12，上橫梁10和下橫梁11相互平行且水平設(shè)置，豎桿12豎直設(shè)置；所述豎桿12面向所述模具的一側(cè)設(shè)有滑軌；上橫梁10對應(yīng)金剛砂線4頂端的位置設(shè)有驅(qū)動電機(jī)18，另一端連接豎桿12的頂端；下橫梁11對應(yīng)金剛砂線4底端的位置設(shè)有固定轉(zhuǎn)軸19，另一端連接豎桿12的底端；[0128] 所述第一輔支架13和第二輔支架14均平行于上橫梁10，且設(shè)在上橫梁10和下橫梁11之間；第一輔支架13的一端連接上蓋1，另一端通過第一滑塊連接在豎桿12的滑軌上；第二輔支架14的一端連接下蓋3，另一端通過第二滑塊連接在豎桿12的滑軌上；所述豎桿12的中部連接轉(zhuǎn)動裝置(即電機(jī))，用于控制所述模具的轉(zhuǎn)動。

[0129] 實(shí)施例11[0130] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例10相同，區(qū)別在于，制作兩個混凝土試件5，使用兩根金剛砂線4，所述可拆卸模具的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5相同，所述上橫梁10對應(yīng)兩根金剛砂線4頂端的位置設(shè)有兩個驅(qū)動電機(jī)18，下橫梁11對應(yīng)兩根金剛砂線4底端的位置設(shè)有兩個固定轉(zhuǎn)軸19，分別控制每根金剛砂線4的轉(zhuǎn)動，而上蓋1為一個，供兩個模具殼2使用。[0131] 實(shí)施例12[0132] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例11相同，區(qū)別在于，制備傾斜的裂隙8，兩條金剛砂線4貫穿上蓋1和下蓋3非對應(yīng)位置的通孔，兩條金剛砂線4為傾斜的，且傾斜角度相同，制備的裂隙8與混凝土試樣的豎直方向形成30度的夾角。所述預(yù)埋切割件的傾斜角度不能使得所述中心管15的頂端離開所述模具殼2的水平上表面。[0133] 所述第一輔支架13和第二輔支架14均為套管結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)外套管的伸縮改變第一輔支架13和第二輔支架14的長度，安裝或拆除上下蓋3時，能夠使上下蓋3沿著傾斜的金剛砂線4運(yùn)動，而不會觸碰金剛砂線4。[0134] 實(shí)施例13[0135] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例12相同，區(qū)別在于，步驟(2)中，將金剛砂線4提前浸潤潤滑油后，再貫穿所述模具腔室，預(yù)埋切割件的中心管15和翼板16外表面提前涂抹潤滑油，有助于切割裂隙8后抽離混凝土試件5；步驟(5)中，灌注混凝土之前，在模具殼2內(nèi)壁涂抹潤滑油，有助于順利脫模。[0136] 實(shí)施例14[0137] 本實(shí)施例所述的混凝土中心裂隙8的制備方法，與實(shí)施例13相同，區(qū)別在于，所述連接部件是帶有卡接件的部件，形狀與卷繞筒17內(nèi)部空間相同，卷繞筒17內(nèi)壁設(shè)有與卡接件對應(yīng)的卡槽，金剛砂線4通過該部件卡接連接在卷繞筒17的內(nèi)部。