專利名稱:一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，該裝置適用的待測(cè)物為混凝土構(gòu)件，混凝土構(gòu)件表面外貼或開槽內(nèi)嵌碳纖維片材，碳纖維片材的底部長(zhǎng)度超出混凝土構(gòu)件的底部，該裝置包括一個(gè)帶有夾持端頭的試件套和一個(gè)夾持板，試件套底部的中間設(shè)有通孔，測(cè)試時(shí)，混凝土構(gòu)件置在試件套內(nèi)部固定，碳纖維片材穿過通孔與夾持板連接，將夾持端頭與夾持板分別與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的上夾頭與下夾頭連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型僅利用試件套和夾持板，以及實(shí)驗(yàn)室常見的萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)，便可精確得出碳纖維片材在受拉過程中與混凝土粘結(jié)受剪面的荷載位移曲線，且得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)安全可靠，為后續(xù)評(píng)估極限承載力和延性提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及混凝土試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，簡(jiǎn)稱CFRP)廣泛用于各類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固工作，以提高鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力。
[0003]碳纖維片材通過粘結(jié)劑與承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行膠合，粘結(jié)面的抗剪強(qiáng)度影響碳纖維加固混凝土的效果?，F(xiàn)有規(guī)范對(duì)于碳纖維片材，僅規(guī)定其配套樹脂類粘結(jié)材料與混凝土正拉粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)定方法，對(duì)于抗剪強(qiáng)度的測(cè)定未做明確規(guī)定。而科研人員對(duì)于混凝土進(jìn)行的單向拉剪試驗(yàn)，存在試驗(yàn)裝置復(fù)雜，試驗(yàn)成本高，碳纖維片材難以軸向受力等缺點(diǎn)。試驗(yàn)技術(shù)有待改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用性廣、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，該裝置適用的待測(cè)物為混凝土構(gòu)件，所述的混凝土構(gòu)件表面或內(nèi)部粘結(jié)碳纖維片材，所述碳纖維片材的底部長(zhǎng)度超出所述混凝土構(gòu)件的底部，該裝置包括一個(gè)帶有夾持端頭的試件套和一個(gè)夾持板，所述試件套底部的中間設(shè)有通孔，測(cè)試時(shí)，所述混凝土構(gòu)件置在所述試件套內(nèi)部固定，所述的碳纖維片材穿過通孔與所述夾持板連接，將所述夾持端頭與夾持板分別與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的上夾頭與下夾頭連接。
[0006]啟動(dòng)萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)施加拉力，實(shí)時(shí)記錄萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的荷載位移曲線，即混凝土與碳纖維片材粘結(jié)界面的受剪與滑移曲線，通過該曲線即可得到受剪界面的極限抗剪承載力，延性，以及極限變形等力學(xué)性能，為混凝土加固性能的評(píng)估提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0007]所述的試件套上表面設(shè)有與所述萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的上夾頭相匹配的夾持端頭，所述的夾持端頭穿過試件套上表面，通過兩個(gè)螺帽與試件套進(jìn)行固定，所述的兩個(gè)螺帽分別設(shè)置在上表面的上方和下方。
[0008]所述的試件套上表面還設(shè)有至少4顆均勻分布的緊固螺栓，所述緊固螺栓穿過所述試件套上表面，通過兩個(gè)螺帽與試件套進(jìn)行固定，所述的螺帽分別設(shè)置在上表面的上方和下方，固定混凝土構(gòu)件時(shí)，所述緊固螺栓的下端抵住所述混凝土構(gòu)件。
[0009]所述緊固螺栓在試件套內(nèi)部伸出端長(zhǎng)度大于所述夾持端頭在試件套內(nèi)部伸出端的長(zhǎng)度。這就保證了夾持端頭和待測(cè)物不會(huì)接觸，從而不會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0010]所述的試件套的下表面的中部設(shè)有凹孔。
[0011]所述的夾持板包括兩塊相同的表面經(jīng)過刻劃處理的鋁板，所述的鋁板上設(shè)有至少兩個(gè)螺栓孔。鋁板表面劃痕由兩組正交的劃痕組成，每組內(nèi)劃痕間距不小于2mm。此設(shè)計(jì)是為了保證摩擦力，防止試驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)，防止產(chǎn)生“夾不住”現(xiàn)象，因?yàn)闇y(cè)試粘結(jié)界面抗剪能力時(shí)，所施加的荷載極大，必須通過處理保證其他界面的抗剪承載力大于試驗(yàn)界面的抗剪承載力，保證數(shù)據(jù)的可靠。
[0012]所述的待測(cè)物包括混凝土構(gòu)件以及通過膠黏劑膠結(jié)在混凝土構(gòu)件表面或內(nèi)部的碳纖維片材，所述碳纖維片材的下端長(zhǎng)于所述混凝土構(gòu)件的下端。
[0013]測(cè)試時(shí)，所述的混凝土構(gòu)件放置于所述試件套的內(nèi)部，所述的碳纖維片材從所述的通孔中伸出并保持碳纖維片與所述夾持端頭的延長(zhǎng)線重合，并通過夾持螺栓與所述的夾持板固定，然后調(diào)節(jié)所述緊固螺栓在試件套內(nèi)的長(zhǎng)度，使緊固螺栓與所述混凝土構(gòu)件的上表面壓緊。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面:
[0015](I)提出了一種新的檢測(cè)碳纖維片材與混凝土粘結(jié)界面抗剪極限強(qiáng)度與延性的試驗(yàn)裝置，填補(bǔ)了混凝土加固性能試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的空白。
[0016](2)通過較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的試驗(yàn)裝置，僅利用鋼套和夾持板，以及實(shí)驗(yàn)室常見的萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)，便可精確得出碳纖維片材在受拉過程中與混凝土粘結(jié)受剪面的荷載位移曲線，為后續(xù)評(píng)估極限承載力和延性提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0017](3)克服了現(xiàn)有單剪試驗(yàn)難以使碳纖維片材軸心受力的缺點(diǎn)，得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加安全可靠，并具有較好的性價(jià)比。
【附圖說明】

[0018]圖1為本發(fā)明試件套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明夾持板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為一種待測(cè)物的主視圖；
[0021 ]圖4為圖3所示待測(cè)物的俯視圖；
[0022]圖5為待測(cè)物放入本發(fā)明裝置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為待測(cè)物在萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)試時(shí)的示意圖；
[0024]圖7為另一種待測(cè)物的主視圖；
[0025]圖8為圖7所示待測(cè)物的俯視圖。
[0026]其中，100為試件套，110為夾持端頭，111為夾持端頭螺帽，120為緊固螺栓，121為緊固螺栓螺帽，130為通孔，140為碳纖維片材，141為粘合劑，150為混凝土構(gòu)件，160為夾持螺栓，170為鋁板，180為刻痕，190為螺栓孔，201為上夾頭，202為下夾頭。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0028]實(shí)施例1
[0029]—種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該裝置包括一個(gè)帶有夾持端頭110的試件套100和一個(gè)夾持板，試件套100底部的中間設(shè)有通孔130，夾持端頭110穿過試件套100上表面，通過兩個(gè)夾持端頭螺帽111與試件套100進(jìn)行固定，夾持端頭螺帽111分別設(shè)置在試件套100上表面的上方和下方，夾持端頭110可根據(jù)具體情況，通過調(diào)節(jié)夾持端頭螺栓111沿其軸線方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)不同類型的碳纖維片材-混凝土試件。
[0030]試件套100上表面還設(shè)有至少4顆均勻分布的緊固螺栓120，緊固螺栓120穿過試件套100上表面，通過兩個(gè)緊固螺栓螺帽121與試件套100進(jìn)行固定，緊固螺栓螺帽121分別設(shè)置在試件套100上表面的上方和下方，緊固螺栓120在試件套100內(nèi)部伸出端長(zhǎng)度不小于夾持端頭110在試件套100內(nèi)部伸出端的長(zhǎng)度，且可通過調(diào)節(jié)兩端緊固螺帽121，增大或減小緊固螺栓120在鋼套100內(nèi)部伸出端長(zhǎng)度，以緊固混凝土試件。
[0031]該裝置還包括一個(gè)夾持板，該夾持板包括兩塊相同的表面有刻痕180的鋁板170，刻痕180的兩組正交劃痕間距為2mm，在鋁板170上設(shè)有兩個(gè)螺栓孔，該夾持板的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0032]測(cè)試時(shí)，將待測(cè)物置在上述裝置中，該待測(cè)物的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，該待測(cè)物包括混凝土構(gòu)件150和一根碳纖維片材140，碳纖維片材140直立于混凝土構(gòu)件150表面的豎直凹槽內(nèi)部，并通過粘合劑141進(jìn)行膠結(jié);碳纖維片材140的頂端與混凝土構(gòu)件150的頂端齊平，碳纖維片材140的底端超出混凝土構(gòu)件150的底端。
[0033]測(cè)試時(shí)，先將混凝土構(gòu)件150放置在試件套100內(nèi)部，并將碳纖維片材從通孔130中穿出，并保持碳纖維片材140的軸線與夾持端頭110的軸線重合，調(diào)節(jié)緊固螺栓120在試件套100內(nèi)部的長(zhǎng)度，保證每一根緊固螺栓120的底部都抵住混凝土構(gòu)件150的上端。用兩塊鋁板170將碳纖維片材140的底端夾住，并用夾持螺栓160緊固兩塊鋁板170，最后調(diào)節(jié)夾持端頭110兩側(cè)夾持端頭螺帽，轉(zhuǎn)動(dòng)夾持端頭110使其平面平行于碳纖維片材140，具體結(jié)構(gòu)如圖5所示。
[0034]將放置好待測(cè)物的裝置與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)連接，其中夾持端頭與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的上夾頭201連接，夾持板與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的下夾頭202連接，最終連接如圖6所示，在萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)上安裝裝置并進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)，評(píng)估混凝土加固性能。
[0035]實(shí)施例2
[0036]采用與實(shí)施例1相同的裝置和測(cè)試方法，但采用不同形式的待測(cè)物，本實(shí)施例的待測(cè)物的結(jié)構(gòu)如圖7和圖8所示，該待測(cè)物包括混凝土構(gòu)件150和一根碳纖維片材140，碳纖維片材140平躺于混凝土構(gòu)件150側(cè)面的表面，并通過粘合劑141進(jìn)行膠結(jié);碳纖維片材140的頂端與混凝土構(gòu)件150的頂端齊平，碳纖維片材140的底端超出混凝土構(gòu)件150的底端。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，該裝置適用的待測(cè)物為混凝土構(gòu)件，所述的混凝土構(gòu)件表面外貼或開槽內(nèi)嵌碳纖維片材，所述碳纖維片材的底部長(zhǎng)度超出所述混凝土構(gòu)件的底部，其特征在于，該裝置包括一個(gè)帶有夾持端頭的試件套和一個(gè)夾持板，所述試件套底部的中間設(shè)有通孔，測(cè)試時(shí)，所述混凝土構(gòu)件置在所述試件套內(nèi)部固定，所述的碳纖維片材穿過通孔與所述夾持板連接，將所述夾持端頭與夾持板分別與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的上夾頭與下夾頭連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，其特征在于，所述的試件套上表面設(shè)有與所述萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)的上夾頭相匹配的夾持端頭，所述的夾持端頭穿過試件套上表面，通過兩個(gè)螺帽與試件套進(jìn)行固定，所述的兩個(gè)螺帽分別設(shè)置在上表面的上方和下方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，其特征在于，所述的試件套上表面還設(shè)有至少4顆均勻分布的緊固螺栓，所述緊固螺栓穿過所述試件套上表面，通過兩個(gè)螺帽與試件套進(jìn)行固定，所述的螺帽分別設(shè)置在上表面的上方和下方，固定混凝土構(gòu)件時(shí)，所述緊固螺栓的下端抵住所述混凝土構(gòu)件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，其特征在于，所述緊固螺栓在試件套內(nèi)部伸出端長(zhǎng)度大于所述夾持端頭在試件套內(nèi)部伸出端的長(zhǎng)度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，其特征在于，所述的夾持板包括兩塊相同的表面經(jīng)過刻劃處理的鋁板，所述的鋁板上設(shè)有至少兩個(gè)螺栓孔。6.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的一種測(cè)試鋼筋混凝土加固性能的裝置，其特征在于，測(cè)試時(shí)，所述的混凝土構(gòu)件放置于所述試件套的內(nèi)部，所述的碳纖維片材從所述的通孔中伸出并保持碳纖維片與所述夾持端頭的延長(zhǎng)線重合，并通過夾持螺栓與所述的夾持板固定，然后調(diào)節(jié)所述緊固螺栓在試件套內(nèi)的長(zhǎng)度，使緊固螺栓與所述混凝土構(gòu)件的上表面壓緊。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK205691417SQ201620324641
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日 公開號(hào)201620324641.7, CN 201620324641, CN 205691417 U, CN 205691417U, CN-U-205691417, CN201620324641, CN201620324641.7, CN205691417 U, CN205691417U
【發(fā)明人】邱爽, 李昂, 陸洲導(dǎo), 易正翔, 全程浩
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)