一种测试钢筋混凝土加固性能的装置的制造方法
专利名称:一种测试钢筋混凝土加固性能的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，该装置适用的待测物为混凝土构件，混凝土构件表面外贴或开槽内嵌碳纤维片材，碳纤维片材的底部长度超出混凝土构件的底部，该装置包括一个带有夹持端头的试件套和一个夹持板，试件套底部的中间设有通孔，测试时，混凝土构件置在试件套内部固定，碳纤维片材穿过通孔与夹持板连接，将夹持端头与夹持板分别与万能拉伸试验机的上夹头与下夹头连接。与现有技术相比，本实用新型仅利用试件套和夹持板，以及实验室常见的万能拉伸试验机，便可精确得出碳纤维片材在受拉过程中与混凝土粘结受剪面的荷载位移曲线，且得到试验数据安全可靠，为后续评估极限承载力和延性提供了强有力的数据基础。
【专利说明】
一种测试钢筋混凝土加固性能的装置
技术领域
[0001]本发明涉及混凝土试验技术领域，具体涉及一种测试钢筋混凝土加固性能的装置。
【背景技术】
[0002]碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称CFRP)广泛用于各类钢筋混凝土结构的加固工作，以提高钢筋混凝土构件的承载能力。
[0003]碳纤维片材通过粘结剂与承重结构进行胶合，粘结面的抗剪强度影响碳纤维加固混凝土的效果。现有规范对于碳纤维片材，仅规定其配套树脂类粘结材料与混凝土正拉粘结强度的测定方法，对于抗剪强度的测定未做明确规定。而科研人员对于混凝土进行的单向拉剪试验，存在试验装置复杂，试验成本高，碳纤维片材难以轴向受力等缺点。试验技术有待改进和发展。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、适用性广、检测结果准确的测试钢筋混凝土加固性能的装置。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，该装置适用的待测物为混凝土构件，所述的混凝土构件表面或内部粘结碳纤维片材，所述碳纤维片材的底部长度超出所述混凝土构件的底部，该装置包括一个带有夹持端头的试件套和一个夹持板，所述试件套底部的中间设有通孔，测试时，所述混凝土构件置在所述试件套内部固定，所述的碳纤维片材穿过通孔与所述夹持板连接，将所述夹持端头与夹持板分别与万能拉伸试验机的上夹头与下夹头连接。
[0006]启动万能拉伸试验机施加拉力，实时记录万能拉伸试验机的荷载位移曲线，即混凝土与碳纤维片材粘结界面的受剪与滑移曲线，通过该曲线即可得到受剪界面的极限抗剪承载力，延性，以及极限变形等力学性能，为混凝土加固性能的评估提供数据基础。
[0007]所述的试件套上表面设有与所述万能拉伸试验机的上夹头相匹配的夹持端头，所述的夹持端头穿过试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的两个螺帽分别设置在上表面的上方和下方。
[0008]所述的试件套上表面还设有至少4颗均匀分布的紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过所述试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的螺帽分别设置在上表面的上方和下方，固定混凝土构件时，所述紧固螺栓的下端抵住所述混凝土构件。
[0009]所述紧固螺栓在试件套内部伸出端长度大于所述夹持端头在试件套内部伸出端的长度。这就保证了夹持端头和待测物不会接触，从而不会影响测试结果的准确性。
[0010]所述的试件套的下表面的中部设有凹孔。
[0011]所述的夹持板包括两块相同的表面经过刻划处理的铝板，所述的铝板上设有至少两个螺栓孔。铝板表面划痕由两组正交的划痕组成，每组内划痕间距不小于2mm。此设计是为了保证摩擦力，防止试验时滑动，防止产生“夹不住”现象，因为测试粘结界面抗剪能力时，所施加的荷载极大，必须通过处理保证其他界面的抗剪承载力大于试验界面的抗剪承载力，保证数据的可靠。
[0012]所述的待测物包括混凝土构件以及通过胶黏剂胶结在混凝土构件表面或内部的碳纤维片材，所述碳纤维片材的下端长于所述混凝土构件的下端。
[0013]测试时，所述的混凝土构件放置于所述试件套的内部，所述的碳纤维片材从所述的通孔中伸出并保持碳纤维片与所述夹持端头的延长线重合，并通过夹持螺栓与所述的夹持板固定，然后调节所述紧固螺栓在试件套内的长度，使紧固螺栓与所述混凝土构件的上表面压紧。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面:
[0015](I)提出了一种新的检测碳纤维片材与混凝土粘结界面抗剪极限强度与延性的试验装置，填补了混凝土加固性能试验技术领域的空白。
[0016](2)通过较为简单经济的试验装置，仅利用钢套和夹持板，以及实验室常见的万能拉伸试验机，便可精确得出碳纤维片材在受拉过程中与混凝土粘结受剪面的荷载位移曲线，为后续评估极限承载力和延性提供了强有力的数据基础。
[0017](3)克服了现有单剪试验难以使碳纤维片材轴心受力的缺点，得到试验数据更加安全可靠，并具有较好的性价比。
【附图说明】
[0018]图1为本发明试件套的结构示意图；
[0019]图2为本发明夹持板的结构示意图；
[0020]图3为一种待测物的主视图；
[0021 ]图4为图3所示待测物的俯视图；
[0022]图5为待测物放入本发明装置时的结构示意图；
[0023]图6为待测物在万能拉伸试验机测试时的示意图；
[0024]图7为另一种待测物的主视图；
[0025]图8为图7所示待测物的俯视图。
[0026]其中，100为试件套，110为夹持端头，111为夹持端头螺帽，120为紧固螺栓，121为紧固螺栓螺帽，130为通孔，140为碳纤维片材，141为粘合剂，150为混凝土构件，160为夹持螺栓，170为铝板，180为刻痕，190为螺栓孔，201为上夹头，202为下夹头。
【具体实施方式】
[0027]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]实施例1
[0029]—种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其结构如图1所示，该装置包括一个带有夹持端头110的试件套100和一个夹持板，试件套100底部的中间设有通孔130，夹持端头110穿过试件套100上表面，通过两个夹持端头螺帽111与试件套100进行固定，夹持端头螺帽111分别设置在试件套100上表面的上方和下方，夹持端头110可根据具体情况，通过调节夹持端头螺栓111沿其轴线方向自由转动，以适应不同类型的碳纤维片材-混凝土试件。
[0030]试件套100上表面还设有至少4颗均匀分布的紧固螺栓120，紧固螺栓120穿过试件套100上表面，通过两个紧固螺栓螺帽121与试件套100进行固定，紧固螺栓螺帽121分别设置在试件套100上表面的上方和下方，紧固螺栓120在试件套100内部伸出端长度不小于夹持端头110在试件套100内部伸出端的长度，且可通过调节两端紧固螺帽121，增大或减小紧固螺栓120在钢套100内部伸出端长度，以紧固混凝土试件。
[0031]该装置还包括一个夹持板，该夹持板包括两块相同的表面有刻痕180的铝板170，刻痕180的两组正交划痕间距为2mm，在铝板170上设有两个螺栓孔，该夹持板的结构如图2所示。
[0032]测试时，将待测物置在上述装置中，该待测物的结构如图3和图4所示，该待测物包括混凝土构件150和一根碳纤维片材140，碳纤维片材140直立于混凝土构件150表面的竖直凹槽内部，并通过粘合剂141进行胶结;碳纤维片材140的顶端与混凝土构件150的顶端齐平，碳纤维片材140的底端超出混凝土构件150的底端。
[0033]测试时，先将混凝土构件150放置在试件套100内部，并将碳纤维片材从通孔130中穿出，并保持碳纤维片材140的轴线与夹持端头110的轴线重合，调节紧固螺栓120在试件套100内部的长度，保证每一根紧固螺栓120的底部都抵住混凝土构件150的上端。用两块铝板170将碳纤维片材140的底端夹住，并用夹持螺栓160紧固两块铝板170，最后调节夹持端头110两侧夹持端头螺帽，转动夹持端头110使其平面平行于碳纤维片材140，具体结构如图5所示。
[0034]将放置好待测物的装置与万能拉伸试验机连接，其中夹持端头与万能拉伸试验机的上夹头201连接，夹持板与万能拉伸试验机的下夹头202连接，最终连接如图6所示，在万能拉伸试验机上安装装置并进行拉伸试验，得出试验数据，评估混凝土加固性能。
[0035]实施例2
[0036]采用与实施例1相同的装置和测试方法，但采用不同形式的待测物，本实施例的待测物的结构如图7和图8所示，该待测物包括混凝土构件150和一根碳纤维片材140，碳纤维片材140平躺于混凝土构件150侧面的表面，并通过粘合剂141进行胶结;碳纤维片材140的顶端与混凝土构件150的顶端齐平，碳纤维片材140的底端超出混凝土构件150的底端。
【主权项】
1.一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，该装置适用的待测物为混凝土构件，所述的混凝土构件表面外贴或开槽内嵌碳纤维片材，所述碳纤维片材的底部长度超出所述混凝土构件的底部，其特征在于，该装置包括一个带有夹持端头的试件套和一个夹持板，所述试件套底部的中间设有通孔，测试时，所述混凝土构件置在所述试件套内部固定，所述的碳纤维片材穿过通孔与所述夹持板连接，将所述夹持端头与夹持板分别与万能拉伸试验机的上夹头与下夹头连接。2.根据权利要求1所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述的试件套上表面设有与所述万能拉伸试验机的上夹头相匹配的夹持端头，所述的夹持端头穿过试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的两个螺帽分别设置在上表面的上方和下方。3.根据权利要求2所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述的试件套上表面还设有至少4颗均匀分布的紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过所述试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的螺帽分别设置在上表面的上方和下方，固定混凝土构件时，所述紧固螺栓的下端抵住所述混凝土构件。4.根据权利要求3所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述紧固螺栓在试件套内部伸出端长度大于所述夹持端头在试件套内部伸出端的长度。5.根据权利要求1所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述的夹持板包括两块相同的表面经过刻划处理的铝板，所述的铝板上设有至少两个螺栓孔。6.根据权利要求3中所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，测试时，所述的混凝土构件放置于所述试件套的内部，所述的碳纤维片材从所述的通孔中伸出并保持碳纤维片与所述夹持端头的延长线重合，并通过夹持螺栓与所述的夹持板固定，然后调节所述紧固螺栓在试件套内的长度，使紧固螺栓与所述混凝土构件的上表面压紧。
【文档编号】G01N3/08GK205691417SQ201620324641
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月18日 公开号201620324641.7, CN 201620324641, CN 205691417 U, CN 205691417U, CN-U-205691417, CN201620324641, CN201620324641.7, CN205691417 U, CN205691417U
【发明人】邱爽, 李昂, 陆洲导, 易正翔, 全程浩
【申请人】同济大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，该装置适用的待测物为混凝土构件，混凝土构件表面外贴或开槽内嵌碳纤维片材，碳纤维片材的底部长度超出混凝土构件的底部，该装置包括一个带有夹持端头的试件套和一个夹持板，试件套底部的中间设有通孔，测试时，混凝土构件置在试件套内部固定，碳纤维片材穿过通孔与夹持板连接，将夹持端头与夹持板分别与万能拉伸试验机的上夹头与下夹头连接。与现有技术相比，本实用新型仅利用试件套和夹持板，以及实验室常见的万能拉伸试验机，便可精确得出碳纤维片材在受拉过程中与混凝土粘结受剪面的荷载位移曲线，且得到试验数据安全可靠，为后续评估极限承载力和延性提供了强有力的数据基础。
【专利说明】
一种测试钢筋混凝土加固性能的装置
技术领域
[0001]本发明涉及混凝土试验技术领域，具体涉及一种测试钢筋混凝土加固性能的装置。
【背景技术】
[0002]碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，简称CFRP)广泛用于各类钢筋混凝土结构的加固工作，以提高钢筋混凝土构件的承载能力。
[0003]碳纤维片材通过粘结剂与承重结构进行胶合，粘结面的抗剪强度影响碳纤维加固混凝土的效果。现有规范对于碳纤维片材，仅规定其配套树脂类粘结材料与混凝土正拉粘结强度的测定方法，对于抗剪强度的测定未做明确规定。而科研人员对于混凝土进行的单向拉剪试验，存在试验装置复杂，试验成本高，碳纤维片材难以轴向受力等缺点。试验技术有待改进和发展。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、适用性广、检测结果准确的测试钢筋混凝土加固性能的装置。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，该装置适用的待测物为混凝土构件，所述的混凝土构件表面或内部粘结碳纤维片材，所述碳纤维片材的底部长度超出所述混凝土构件的底部，该装置包括一个带有夹持端头的试件套和一个夹持板，所述试件套底部的中间设有通孔，测试时，所述混凝土构件置在所述试件套内部固定，所述的碳纤维片材穿过通孔与所述夹持板连接，将所述夹持端头与夹持板分别与万能拉伸试验机的上夹头与下夹头连接。
[0006]启动万能拉伸试验机施加拉力，实时记录万能拉伸试验机的荷载位移曲线，即混凝土与碳纤维片材粘结界面的受剪与滑移曲线，通过该曲线即可得到受剪界面的极限抗剪承载力，延性，以及极限变形等力学性能，为混凝土加固性能的评估提供数据基础。
[0007]所述的试件套上表面设有与所述万能拉伸试验机的上夹头相匹配的夹持端头，所述的夹持端头穿过试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的两个螺帽分别设置在上表面的上方和下方。
[0008]所述的试件套上表面还设有至少4颗均匀分布的紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过所述试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的螺帽分别设置在上表面的上方和下方，固定混凝土构件时，所述紧固螺栓的下端抵住所述混凝土构件。
[0009]所述紧固螺栓在试件套内部伸出端长度大于所述夹持端头在试件套内部伸出端的长度。这就保证了夹持端头和待测物不会接触，从而不会影响测试结果的准确性。
[0010]所述的试件套的下表面的中部设有凹孔。
[0011]所述的夹持板包括两块相同的表面经过刻划处理的铝板，所述的铝板上设有至少两个螺栓孔。铝板表面划痕由两组正交的划痕组成，每组内划痕间距不小于2mm。此设计是为了保证摩擦力，防止试验时滑动，防止产生“夹不住”现象，因为测试粘结界面抗剪能力时，所施加的荷载极大，必须通过处理保证其他界面的抗剪承载力大于试验界面的抗剪承载力，保证数据的可靠。
[0012]所述的待测物包括混凝土构件以及通过胶黏剂胶结在混凝土构件表面或内部的碳纤维片材，所述碳纤维片材的下端长于所述混凝土构件的下端。
[0013]测试时，所述的混凝土构件放置于所述试件套的内部，所述的碳纤维片材从所述的通孔中伸出并保持碳纤维片与所述夹持端头的延长线重合，并通过夹持螺栓与所述的夹持板固定，然后调节所述紧固螺栓在试件套内的长度，使紧固螺栓与所述混凝土构件的上表面压紧。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面:
[0015](I)提出了一种新的检测碳纤维片材与混凝土粘结界面抗剪极限强度与延性的试验装置，填补了混凝土加固性能试验技术领域的空白。
[0016](2)通过较为简单经济的试验装置，仅利用钢套和夹持板，以及实验室常见的万能拉伸试验机，便可精确得出碳纤维片材在受拉过程中与混凝土粘结受剪面的荷载位移曲线，为后续评估极限承载力和延性提供了强有力的数据基础。
[0017](3)克服了现有单剪试验难以使碳纤维片材轴心受力的缺点，得到试验数据更加安全可靠，并具有较好的性价比。
【附图说明】
[0018]图1为本发明试件套的结构示意图；
[0019]图2为本发明夹持板的结构示意图；
[0020]图3为一种待测物的主视图；
[0021 ]图4为图3所示待测物的俯视图；
[0022]图5为待测物放入本发明装置时的结构示意图；
[0023]图6为待测物在万能拉伸试验机测试时的示意图；
[0024]图7为另一种待测物的主视图；
[0025]图8为图7所示待测物的俯视图。
[0026]其中，100为试件套，110为夹持端头，111为夹持端头螺帽，120为紧固螺栓，121为紧固螺栓螺帽，130为通孔，140为碳纤维片材，141为粘合剂，150为混凝土构件，160为夹持螺栓，170为铝板，180为刻痕，190为螺栓孔，201为上夹头，202为下夹头。
【具体实施方式】
[0027]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]实施例1
[0029]—种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其结构如图1所示，该装置包括一个带有夹持端头110的试件套100和一个夹持板，试件套100底部的中间设有通孔130，夹持端头110穿过试件套100上表面，通过两个夹持端头螺帽111与试件套100进行固定，夹持端头螺帽111分别设置在试件套100上表面的上方和下方，夹持端头110可根据具体情况，通过调节夹持端头螺栓111沿其轴线方向自由转动，以适应不同类型的碳纤维片材-混凝土试件。
[0030]试件套100上表面还设有至少4颗均匀分布的紧固螺栓120，紧固螺栓120穿过试件套100上表面，通过两个紧固螺栓螺帽121与试件套100进行固定，紧固螺栓螺帽121分别设置在试件套100上表面的上方和下方，紧固螺栓120在试件套100内部伸出端长度不小于夹持端头110在试件套100内部伸出端的长度，且可通过调节两端紧固螺帽121，增大或减小紧固螺栓120在钢套100内部伸出端长度，以紧固混凝土试件。
[0031]该装置还包括一个夹持板，该夹持板包括两块相同的表面有刻痕180的铝板170，刻痕180的两组正交划痕间距为2mm，在铝板170上设有两个螺栓孔，该夹持板的结构如图2所示。
[0032]测试时，将待测物置在上述装置中，该待测物的结构如图3和图4所示，该待测物包括混凝土构件150和一根碳纤维片材140，碳纤维片材140直立于混凝土构件150表面的竖直凹槽内部，并通过粘合剂141进行胶结;碳纤维片材140的顶端与混凝土构件150的顶端齐平，碳纤维片材140的底端超出混凝土构件150的底端。
[0033]测试时，先将混凝土构件150放置在试件套100内部，并将碳纤维片材从通孔130中穿出，并保持碳纤维片材140的轴线与夹持端头110的轴线重合，调节紧固螺栓120在试件套100内部的长度，保证每一根紧固螺栓120的底部都抵住混凝土构件150的上端。用两块铝板170将碳纤维片材140的底端夹住，并用夹持螺栓160紧固两块铝板170，最后调节夹持端头110两侧夹持端头螺帽，转动夹持端头110使其平面平行于碳纤维片材140，具体结构如图5所示。
[0034]将放置好待测物的装置与万能拉伸试验机连接，其中夹持端头与万能拉伸试验机的上夹头201连接，夹持板与万能拉伸试验机的下夹头202连接，最终连接如图6所示，在万能拉伸试验机上安装装置并进行拉伸试验，得出试验数据，评估混凝土加固性能。
[0035]实施例2
[0036]采用与实施例1相同的装置和测试方法，但采用不同形式的待测物，本实施例的待测物的结构如图7和图8所示，该待测物包括混凝土构件150和一根碳纤维片材140，碳纤维片材140平躺于混凝土构件150侧面的表面，并通过粘合剂141进行胶结;碳纤维片材140的顶端与混凝土构件150的顶端齐平，碳纤维片材140的底端超出混凝土构件150的底端。
【主权项】
1.一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，该装置适用的待测物为混凝土构件，所述的混凝土构件表面外贴或开槽内嵌碳纤维片材，所述碳纤维片材的底部长度超出所述混凝土构件的底部，其特征在于，该装置包括一个带有夹持端头的试件套和一个夹持板，所述试件套底部的中间设有通孔，测试时，所述混凝土构件置在所述试件套内部固定，所述的碳纤维片材穿过通孔与所述夹持板连接，将所述夹持端头与夹持板分别与万能拉伸试验机的上夹头与下夹头连接。2.根据权利要求1所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述的试件套上表面设有与所述万能拉伸试验机的上夹头相匹配的夹持端头，所述的夹持端头穿过试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的两个螺帽分别设置在上表面的上方和下方。3.根据权利要求2所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述的试件套上表面还设有至少4颗均匀分布的紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过所述试件套上表面，通过两个螺帽与试件套进行固定，所述的螺帽分别设置在上表面的上方和下方，固定混凝土构件时，所述紧固螺栓的下端抵住所述混凝土构件。4.根据权利要求3所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述紧固螺栓在试件套内部伸出端长度大于所述夹持端头在试件套内部伸出端的长度。5.根据权利要求1所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，所述的夹持板包括两块相同的表面经过刻划处理的铝板，所述的铝板上设有至少两个螺栓孔。6.根据权利要求3中所述的一种测试钢筋混凝土加固性能的装置，其特征在于，测试时，所述的混凝土构件放置于所述试件套的内部，所述的碳纤维片材从所述的通孔中伸出并保持碳纤维片与所述夹持端头的延长线重合，并通过夹持螺栓与所述的夹持板固定，然后调节所述紧固螺栓在试件套内的长度，使紧固螺栓与所述混凝土构件的上表面压紧。
【文档编号】G01N3/08GK205691417SQ201620324641
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月18日 公开号201620324641.7, CN 201620324641, CN 205691417 U, CN 205691417U, CN-U-205691417, CN201620324641, CN201620324641.7, CN205691417 U, CN205691417U
【发明人】邱爽, 李昂, 陆洲导, 易正翔, 全程浩
【申请人】同济大学
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1