一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測試裝置，其特征是它包括設(shè)置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。測試方法的具體步驟是將上掛架放置到下掛架上，使V形凸起放置在V形凹槽中并使用定位條固定；用結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼到試塊側(cè)面，加固材料在兩試塊的粘貼面積相等，待結(jié)構(gòu)膠完全固化后，拆除混凝土試塊一側(cè)的全部定位蓋板和全部定位條，施加壓力使混凝土試塊有繞V形凸起接觸線樞轉(zhuǎn)的趨勢，從而產(chǎn)生剪切粘結(jié)力并達(dá)到極限值被破壞時，即可算出抗剪粘結(jié)強(qiáng)度。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)主要用于建設(shè)科學(xué)
中，在混凝土結(jié)構(gòu)加固改造中，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)加固材料和混凝土基材時的測試其抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的裝置。
技術(shù)介紹
混凝土結(jié)構(gòu)工程加固改造項目中，有需要在混凝土基材上粘貼鋼板、復(fù)合增強(qiáng)纖維等加固材料的技術(shù)措施。此類措施通過結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼到混凝土基體上，充分發(fā)揮加固材料抗拉強(qiáng)度高的特點，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。此項技術(shù)的關(guān)鍵在于加固材料與混凝土基體的協(xié)調(diào)變形與共同受力，兩者之間協(xié)調(diào)變形則完全依靠結(jié)構(gòu)膠提供的剪切粘結(jié)力提供，因而抗剪粘結(jié)強(qiáng)度是衡量粘接材料性能的重要指標(biāo)。加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度能最直接反映結(jié)構(gòu)膠的性能，目前尚無相應(yīng)的測定方法。在國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006、《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50550-2010、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146:2003 (2007年版)中，關(guān)于結(jié)構(gòu)膠的性能指標(biāo)，有正拉粘結(jié)強(qiáng)度、鋼一鋼抗剪強(qiáng)度等性能，但均不能反映加固材料與基材的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度這一重要指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)附錄中有“結(jié)構(gòu)膠粘合加固材料與基材的正拉粘結(jié)強(qiáng)度試驗室測定方法”，用以評價結(jié)構(gòu)膠的正拉粘結(jié)強(qiáng)度，但是測試時的結(jié)構(gòu)膠應(yīng)力狀態(tài)(垂直于加固材料表面的正應(yīng)力)與結(jié)構(gòu)正常受力時的應(yīng)力狀態(tài)(平行于加固材料表面的剪應(yīng)力)并不相同，正拉粘結(jié)強(qiáng)度與抗剪粘結(jié)強(qiáng)度反映的是結(jié)構(gòu)膠兩個不同方面的粘結(jié)性能。在國家標(biāo)準(zhǔn)《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的測定(剛性材料對剛性材料)》GB/T7124-2008中有膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度(剛性材料對剛性材料)的測試方法，該方法是在平行于粘接面的試樣主軸方向上施加拉伸力，檢測出剛性材料單搭接粘接處(即鋼片對鋼片或纖維板對纖維板)的剪切應(yīng)力，在一定程度上反映了結(jié)構(gòu)膠材料本身的粘結(jié)強(qiáng)度。但在實際加固工程中結(jié)構(gòu)正常受力時，結(jié)構(gòu)膠最直接的粘結(jié)性能指標(biāo)是所粘結(jié)的加固材料與混凝土基材間的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度，由于混凝土材料抗拉強(qiáng)度較低，無法按該標(biāo)準(zhǔn)制作加固材料對混凝土薄板的試樣，故此強(qiáng)度指標(biāo)無法通過該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。該標(biāo)準(zhǔn)中測試的結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)性能指標(biāo)僅僅是加固材料與加固材料之間的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度，故該標(biāo)準(zhǔn)中明確注明了 “從單搭接膠結(jié)件得到的剪切強(qiáng)度值不能作為結(jié)構(gòu)膠接的設(shè)計應(yīng)力”。當(dāng)前有專利技術(shù)專利“剪切強(qiáng)度測試儀及剪切測試方法”(專利號:ZL201010107968.6)，是在工程結(jié)構(gòu)加固改造項目中混凝土結(jié)構(gòu)采用淺層嵌固高強(qiáng)板條或表面粘貼高強(qiáng)板條時，檢測板條與原混凝土結(jié)構(gòu)之間粘結(jié)剪切強(qiáng)度的專用儀器和方法。該設(shè)備分為測力桿、剪切支架、示數(shù)儀三部分，通過旋緊測力桿螺栓，使剪切支架端部張開，利用傳力靴抵住粘結(jié)完成的板條并對其推壓，使之與混凝土界面粘結(jié)破壞，采用測力桿內(nèi)設(shè)的拉壓傳感器測試剪切力的大小，由示數(shù)儀顯示最大剪切力。該專利技術(shù)專利采用局部破損的手段，在被加固的構(gòu)件上切割出一定面積的加固材料，現(xiàn)場測試該面積范圍內(nèi)加固材料與基材的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度，可以反映粘貼加固的施工質(zhì)量。但是該專利技術(shù)專利僅能檢測具有一定厚度的加固材料的粘結(jié)剪切強(qiáng)度，需要傳力靴抵住并推動板條使之與混凝土基材間產(chǎn)生剪切破壞，對于厚度較小的板條(I 2mm)及纖維布(0.111 0.167mm)等加固材料時，由于傳力靴難以做到僅抵住加固材料而不接觸混凝土，往往無法推動板條或纖維布使之剪切破壞，該方法的使用具有一定的局限性；采用該專利技術(shù)專利測試時加固材料受壓力作用，與實際工程中受拉力的情況不符；采用該專利技術(shù)專利時需對加固材料進(jìn)行切割，不僅對加固材料和被加固構(gòu)件有一定的損傷，切割時產(chǎn)生的高溫會影響粘接材料的性能，影響測試結(jié)果。故該專利技術(shù)專利不能完全適應(yīng)加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的測試。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)膠粘合加固材料與混凝土基材時抗剪粘結(jié)強(qiáng)度檢測方法的不足，保證結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)性能和加固材料與結(jié)構(gòu)膠的匹配性，保證加固工程質(zhì)量，本技術(shù)提供了一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的測試裝置及方法。本方案所采取的技術(shù)措施是，一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測試裝置，其特征是它包括設(shè)置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。本方案的具體特點還有，所述上掛架包括位于混凝土試塊上方的陽角蓋板和位于混凝土試塊下方的刀口托板，陽角蓋板和刀口托板通過至少一條上連接條連接在一起，在刀口托板底面設(shè)置V形凸起。所述下掛架包括位于上部的刀槽蓋板和位于下部的陽角托板，刀槽蓋板和陽角托板通過至少一條下連接條連接在一起；在刀槽蓋板頂面設(shè)置V形凹槽，V形凸起及V形凹槽均與陽角蓋板平行布置。上連接條為兩條且均勻分布在陽角蓋板和刀口托板的與V形凹槽平行的側(cè)面上；下連接條為兩條且均勻分布在刀槽蓋板和陽角托板的與V形凹槽平行的側(cè)面上。在混凝土試塊上位于陽角蓋板和陽角托板對側(cè)分別設(shè)置定位蓋板。上掛架和下掛架四角設(shè)置四根定位條，定位條上設(shè)置四個定位孔，穿過定位孔的螺栓分別旋入陽角蓋板，刀口托板，刀槽蓋板和陽角托板上對應(yīng)設(shè)置的螺紋孔中將陽角蓋板，刀口托板，刀槽蓋板，陽角托板和定位蓋板整體地固定在一起。連接條及定位條的螺栓孔均為長條形，可以調(diào)整托板與蓋板的間距，以便適應(yīng)存在制作誤差的混凝土試塊。V形凸起的高度為10mm，角度為80° 90° ;V形凹槽凹進(jìn)的深度為3mm，角度為110。 120。。本方案的有益效果是:上掛架和下掛架形成可以固定混凝土標(biāo)準(zhǔn)試塊的空間框架，并且形成空間杠桿體系，在加載設(shè)備對陽角蓋板施壓以后，混凝土試塊有繞刀口托板V形凸起端部樞轉(zhuǎn)的趨勢，使加固材料與混凝土試塊表面間產(chǎn)生剪切力。定位條的作用是臨時固定混凝土試塊，保證在混凝土試塊側(cè)面粘貼加固材料、結(jié)構(gòu)膠養(yǎng)護(hù)和試驗裝置在試驗機(jī)就位的過程中，混凝土試塊不產(chǎn)生相對位移，結(jié)構(gòu)膠不被擾動。連接條、定位條設(shè)長條形螺栓孔，其作用是可以調(diào)整蓋板間距，以便適應(yīng)存在制作誤差的混凝土試塊。在測試過程中，連接條不受力。采用試驗機(jī)或其它加荷設(shè)備對陽角蓋板和陽角托板施壓后，加固材料與混凝土基材之間產(chǎn)生剪切粘結(jié)力τ (y)，其受力狀態(tài)與工程中的受力狀態(tài)一致。試驗裝置的刀口托板V型凸起接觸線位于混凝土試塊的中部，剪切粘結(jié)力τ (y)的合力T與試驗機(jī)的壓力大小相等。當(dāng)結(jié)構(gòu)膠的剪切粘結(jié)力達(dá)到極限值并最終破壞時，即可通過極限壓力N和破壞的粘結(jié)面積A計算出抗剪粘結(jié)強(qiáng)度f'。該設(shè)備具有構(gòu)造簡單，操作簡便，安全可靠，易于維護(hù)等優(yōu)點，測試結(jié)構(gòu)膠粘合加固材料與混凝土基材的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度時，可采用強(qiáng)度和集料配比與待加固的構(gòu)件混凝土相近的混凝土試塊，以便更好地評價結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用于實際工程時的粘結(jié)性能及其與加固材料的適配性。該測試方法試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，試驗方法可靠，適用于測試加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的測試。受力情況分析如下圖4所示，加載設(shè)備壓力由陽角蓋板(陽角托板)傳至混凝土試塊，然后傳至刀口托板(刀槽蓋板)，連接條在試驗過程中不受力。在壓力的作用下，試塊有圍繞V形凸起接觸線(O處)樞轉(zhuǎn)的趨勢，加固材料產(chǎn)生拉力T阻止其轉(zhuǎn)動，加固材料與混凝土基材之間產(chǎn)生剪切粘結(jié)力。試驗過程中剪切粘結(jié)力的合力(加固材料拉力)、加載設(shè)備壓力繞V形凸起接觸線力矩平衡，試本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測試裝置，其特征是它包括設(shè)置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，?V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。
【技術(shù)特征摘要】
1.種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測試裝置，其特征是它包括設(shè)置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測試裝置，其特征是所述上掛架包括位于混凝土試塊上方的陽角蓋板和位于混凝土試塊下方的刀口托板，陽角蓋板和刀口托板通過至少一條上連接條連接在一起，在刀口托板底面設(shè)置V形凸起；所述下掛架包括位于上部的刀槽蓋板和位于下部的陽角托板，刀槽蓋板和陽角托板通過至少一條下連接條連接在一起；在刀槽蓋板頂面設(shè)置V形凹槽，V形凸起和陽角蓋板平行布置。3.據(jù)權(quán)利要求2所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測試裝置，其特征是上連接條為兩條且均勻分布在陽角蓋板和刀口托板的與V形凹槽平行的側(cè)面...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：成勃，崔士起，姜麗萍，成濤，李潭，
申請(專利權(quán))人：山東省建筑科學(xué)研究院，
類型：實用新型
國別省市：
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