专利名称：纤维筋试验用粘结锚固装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及锚固装置，尤其是一种纤维筋试验用粘结锚固装置及其使用方法。
背景技术：
纤维筋(又称FRP筋)是纤维聚合物筋的简称，由于其具有良好的耐腐蚀性能，而且抗拉强度远高于钢筋，用它在特殊环境(沿海工程、边坡加固工程等)下代替混凝土结构中的钢筋，可以大大提高混凝士结构的使用性能和耐久性能，因而近年来成为全球建筑工程领域广为关注及研究的热点。带肋纤维筋由于其良好的与混凝土协同变形性能，在工程中得到越来越多的应用。纤维筋是由多股连续纤维采用树脂(主要有聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂等)胶合后，通过特制的模具挤压、拉拔成型。在研究纤维筋力学性能等实验中，如采用常规试验机自带夹具夹牢纤维筋两端的方法直接进行加载试验，当荷载至一定阶段，夹具两端纤维筋滑移现象非常明显，不能很好地测出纤维筋的力学性能；当采用普通锥形锚具锚固两端的方法进行加载试验时，虽然纤维筋表面滑移现象基本得到解决，但是由于自身抗剪强度较低的问题，实验过程中筋体极易被剪切破坏，因此试验不能得到纤维筋的实际抗拉强度。综上所述，目前的常规试验方法均不能完整测出纤维筋的变形性能及抗拉强度。
发明内容
本发明的目的在于解决常规纤维筋力学性能试验方法不能完整测出纤维筋的变形性能及拉强度的问题，提供一种锚固性能好(不滑移)、不发生剪切破坏、可操作性强且制作简单方便的纤维筋试验用粘结锚固装置。本发明采用如下的技术方案纤维筋试验用粘结锚固装置，包括带内外螺纹的钢管和用于将需锚固纤维筋端部粘结在钢管内壁上的胶粘剂，其特征在于所述钢管内螺纹的螺距为1 2. 5mm ；所述的胶粘剂为聚酰胺树脂与环氧树脂按1:0. 9-1. 2质量比混合而成的改性环氧树脂胶粘剂(现场制作)，其固化后的抗拉和抗压强度分别大于40兆帕和70 兆帕，受拉弹性模量大于2500兆帕。基于常规试验方法未能解决纤维筋力学性能实验中夹具端部滑移及筋体容易发生剪切破坏的问题，本发明首先采用具有内外螺纹的钢管作为锚固端，这样就可以完全防止锚固端在受力状态下出现端部滑移现象；其次，本发明采用高强胶粘剂一改性环氧树脂胶粘剂，能够有效地缩短锚固长度。上述的纤维筋试验用粘结锚固装置，钢管的内径比需锚固纤维筋的外螺纹直径大 3 5mm，钢管的壁厚大于5_。上述的纤维筋试验用粘结锚固装置，钢管长度> ftXd/79，其中ft为带肋纤维筋的设计抗拉强度，d为带肋纤维筋的直径。此种钢管长度为带肋纤维筋锚固长度。上述的纤维筋试验用粘结锚固装置，钢管长度> f^Xd/98，其中ftl为不带肋纤维筋的设计抗拉强度，Cl1为不带肋纤维筋的直径。此种钢管长度为不带肋纤维筋的锚固长度。
上述纤维筋试验用粘结锚固装置的使用方法，其步骤如下1)用丙酮或酒精清洗钢管的内壁，并晾干；2)用胶水将一金属薄片粘牢在钢管一端部；3)将改性环氧树脂胶粘剂充分搅拌均勻后，沿钢管内壁缓慢注入钢管内；4)将需锚固的纤维筋缓慢插入已注有改性环氧树脂胶粘剂的钢管内，并在此过程中朝一个方向旋转纤维筋，直至纤维筋接触到底部的金属薄片，清除溢出的改性环氧树脂胶粘剂；5)用定位圈固定纤维筋使其处于钢管的中心部位，保证纤维筋周边胶粘剂的厚度均勻；6)将锚固好的纤维筋一端竖直固定，静置 20-30小时；7)固化成型后，取下金属薄片，采用另一个钢管重复步骤1-6锚固纤维筋的另一端。本发明的纤维筋试验用粘结锚固装置锚固性能好(不滑移)、不发生剪切破坏、可操作性强且制作简单方便，可以完全防止锚固端在受力状态下出现端部滑移现象，纤维筋不会被剪切破坏，能够完整测出纤维筋的变形性能及抗拉强度；实施本发明所需的附件取材加工方便，并且能广泛地使用于实际工程中。下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1是本发明纤维筋试验用粘结锚固装置的结构示意图。图2为图1的A-A剖面图。
具体实施例方式如图1-2所示的纤维筋试验用粘结锚固装置，钢管1采用III级螺纹钢筋中心成管并在管内壁车1 2. 5mm螺距的内螺纹加工而成，钢管1内径较需锚固带肋纤维筋3的直径大3 5mm，钢管壁厚大于5mm。钢管1内壁通过改性环氧树脂胶粘剂2与置于钢管内的需锚固带肋纤维筋3粘结成整体，改性环氧树脂胶粘剂固化后的抗拉和抗压强度分别大于 40兆帕和70兆帕，受拉弹性模量大于2500兆帕。当试验用的纤维筋为带肋纤维筋时，钢管 1长度(即带肋纤维筋锚固长度ftXd/79，其中ft为带肋纤维筋的设计抗拉强度，d为带肋纤维筋的直径。当试验用的纤维筋为不带肋纤维筋时，钢管1长度> f^Xdi/98，其中ftl 为不带肋纤维筋的设计抗拉强度，Cl1为不带肋纤维筋的直径。本发明装置的制作及使用方法如下
1、根据纤维筋的类型，确定钢管的锚固长度及直径。2、根据锚固长度及直径，选择III级螺纹钢筋，将其按所需直径加工成带内螺纹的钢管。3、用丙酮或酒精清洗钢管内壁，并晾干。4、用胶水将金属薄片粘牢在钢管一端部，以防灌注粘结剂时漏液。5、将改性环氧树脂胶粘剂充分搅拌均勻后，沿钢管内壁缓慢注入管内。6、将待锚固纤维筋缓慢插入已注有改性环氧树脂胶粘剂的钢管内，并在此过程中朝一个方向旋转纤维筋，直至纤维筋接触底部金属薄片，最后快速清除溢出的胶粘剂。7、用定位圈固定纤维筋使其处于钢管的中心部位，保证纤维筋周边胶粘剂的厚度均勻。8、将锚固好的纤维筋竖直固定，静置20-30小时。
9、固化成型后，取下金属薄片，采用另一钢管重复步骤3-8锚固纤维筋的另一端。
权利要求
1.纤维筋试验用粘结锚固装置，包括带内外螺纹的钢管和用于将需锚固纤维筋端部粘结在钢管内壁上的胶粘剂，其特征在于所述钢管内螺纹的螺距为1 2. 5mm ；所述的胶粘剂为聚酰胺树脂与环氧树脂按1:0. 9-1. 2质量比混合而成的改性环氧树脂胶粘剂，其固化后的抗拉和抗压强度分别大于40兆帕和70兆帕，受拉弹性模量大于2500兆帕。
2.根据权利要求1所述的纤维筋试验用粘结锚固装置，其特征在于所述钢管的内径比需锚固纤维筋的外螺纹直径大3 5mm，钢管的壁厚大于5mm。
3.根据权利要求2所述的纤维筋试验用粘结锚固装置，其特征在于所述钢管长度 ^ ftXd/79，其中ft为带肋纤维筋的设计抗拉强度，d为带肋纤维筋的直径。
4.根据权利要求2所述的纤维筋试验用粘结锚固装置，其特征在于所述钢管长度 ^ ftiXdi/98，其中ftl为不带肋纤维筋的设计抗拉强度，Cl1为不带肋纤维筋的直径。
5.权利要求1-4任一项所述纤维筋试验用粘结锚固装置的使用方法，其步骤如下1) 用丙酮或酒精清洗钢管的内壁，并晾干；2)用胶水将一金属薄片粘牢在钢管一端部；3)将改性环氧树脂胶粘剂充分搅拌均勻后，沿钢管内壁缓慢注入钢管内；4)将需锚固的纤维筋缓慢插入已注有改性环氧树脂胶粘剂的钢管内，并在此过程中朝一个方向旋转纤维筋，直至纤维筋接触到底部的金属薄片，清除溢出的改性环氧树脂胶粘剂；5)用定位圈固定纤维筋使其处于钢管的中心部位，保证纤维筋周边胶粘剂的厚度均勻；6)将锚固好的纤维筋一端竖直固定，静置20-30小时；7)固化成型后，取下金属薄片，采用另一个钢管重复步骤1-6 锚固纤维筋的另一端。
全文摘要
目前的常规试验方法均不能完整测出纤维筋的变形性能及抗拉强度。本发明提供了一种纤维筋试验用粘结锚固装置及其使用方法，所述的纤维筋试验用粘结锚固装置包括带内外螺纹的钢管和用于将需锚固纤维筋端部粘结在钢管内壁上的胶粘剂，其特征在于所述钢管内螺纹的螺距为1～2.5mm；所述的胶粘剂为聚酰胺树脂与环氧树脂按1:0.9-1.2质量比混合而成的改性环氧树脂胶粘剂，其固化后的抗拉和抗压强度分别大于40兆帕和70兆帕，受拉弹性模量大于2500兆帕。本发明的纤维筋试验用粘结锚固装置锚可以完全防止锚固端在受力状态下出现端部滑移现象，纤维筋不会被剪切破坏，能够完整测出纤维筋的变形性能及抗拉强度。
文档编号G01N3/04GK102445385SQ201110298388
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者刘亚辉, 张国永, 潘金炎, 王立 申请人:浙江省建筑科学设计研究院有限公司