一种新旧水泥混凝土板粘结强度的测试装置的制作方法

本实用新型涉及道路工程领域，尤其涉及一种新旧水泥混凝土板粘结强度的测试装置。

背景技术：

道路工程领域中，在旧水泥混凝土路面板上加铺新的水泥混凝土板，形成“白加白”的路面结构，是改善旧水泥混凝土路面结构和使用功能的一种重要形式。在“白加白”路面结构中，新旧水泥混凝土的粘结强度是影响路面使用寿命的重要因素，若粘结强度过低，使用过程中很快出现“两层皮”现象，新的水泥混凝土路面板将承受严重的不均匀支撑问题。在行车荷载的作用下，弯拉应力超过混凝土抗拉强度时，将会发生断裂。因此，保证新旧水泥混凝土间足够的粘结强度对提高路面质量、延长路面服役使用寿命具有重要意义。

目前，新旧水泥混凝土间粘结强度的评价方法主要有：劈裂试验、斜剪试验。劈裂试验为间接抗拉试验，将新旧水泥混凝土的粘接界面置于压力机的上下压头之间，通过压力使新旧混凝土沿界面裂开，从而实现间接抗拉的目的。斜剪试验通过改变试件的外形，通过压力机的上下压头施加压力，产生沿平行于新旧水泥混凝土的粘接界面的剪力，从而将试件剪开。由于试验加载方式的局限性，两种试验中试件的破坏方式与路面工程中新旧水泥混凝土板脱开的破坏方式存在较大区别，均不能模拟车轮荷载作用下试件底面产生的弯拉应力，更不能反应由于弯拉应力而产生的层间脱开。

此外，劈裂试验中由于上、下压力的施加均需沿试件中轴线，且必须在一个平面内，因此对垫块本身、垫块位置、操作者熟练程度均有较高要求，试验结果离散性较大。而斜剪试验由于最大剪力出现的位置和方向受试件尺 寸、形状、试件与夹具的相对位置等因素的影响，变异性较大。另外，试验缺少统一标准、试件尺寸不一，尺寸效应对试验结果的影响不可忽略，且结果的可比性较差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种新旧水泥混凝土板粘结强度的测试装置，利用常规压力机通过三点弯曲将试件底部的弯曲转化为近似垂直于新旧水泥混凝土粘接界面的拉力，从而将试件的新旧水泥混凝土拉开；该装置较好的模拟了行车荷载产生的弯拉应力，试件的破坏方式接近路面的实际破坏方式，同时解决了常规试验对垫块、夹具与试件接触面、操作者熟练程度等要求高、试验结果离散性大的问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种新旧水泥混凝土板粘结强度的测试装置，包括水泥混凝土试件A、水泥混凝土试件B和压力机，所述水泥混凝土试件A与水泥混凝土试件B上下重叠设置；水泥混凝土试件A与水泥混凝土试件B之间重叠设置方式可以采用如下两种方式之一：

第一种方式为：所述水泥混凝土试件A与水泥混凝土试件B之间通过混凝土粘接剂上下粘接，

第二种方式为：所述水泥混凝土试件B上直接浇筑水泥混凝土试件A；所述水泥混凝土试件B的底部设有两个下夹头，所述水泥混凝土试件A顶部设有一个上夹头，所述压力机包括上压盘和与上压盘相对应的下压盘，所述水泥混凝土试件B底部的所有下夹头均与压力机的下压盘连接，所述水泥混凝土试件A的上夹头与压力机的上压盘连接。

为了更好地实现本实用新型，所述上夹头、下夹头均为圆柱体形状，所述水泥混凝土试件A顶部的上夹头设有球形支座，所述水泥混凝土试件A通过球形支座与压力机的上压盘相连接。

进一步的技术方案是：所述水泥混凝土试件A整体呈“L”字形状，所 述水泥混凝土试件B整体呈“I”字形状，所述水泥混凝土试件A与水泥混凝土试件B之间具有接缝。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型利用常规压力机通过三点弯曲将试件底部的弯曲转化为近似垂直于新旧水泥混凝土粘接界面的拉力，从而将试件的新旧水泥混凝土拉开；该装置较好的模拟了行车荷载产生的弯拉应力，试件的破坏方式接近路面的实际破坏方式，同时解决了常规试验对垫块、夹具与试件接触面、操作者熟练程度等要求高、试验结果离散性大的问题。

附图说明

图1为本实用新型水泥混凝土试件A与水泥混凝土试件B粘接后的结构示意图；

图2为图1中水泥混凝土试件A的结构示意图；

图3为图1中水泥混凝土试件B的结构示意图；

图4为制备水泥混凝土试件A与水泥混凝土试件B的试模结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－试模,11－隔板，21－水泥混凝土试件A,22－水泥混凝土试件B，31－下夹头,32－上夹头,33－球形支座，4－试件粘接面,41－粘接接触面A,42－粘接接触面B，5－接缝。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图4所示，一种新旧水泥混凝土板粘结强度的测试装置，包括水泥混凝土试件A21、水泥混凝土试件B22和压力机，水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22上下重叠设置，水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间重叠设置方式可以采用如下两种方式之一(即第一种方式和第二种方式均可以采用)：

第一种方式为：所述水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间通过混凝土粘接剂上下粘接，

第二种方式为：所述水泥混凝土试件B22上直接浇筑水泥混凝土试件A21。

水泥混凝土试件B22的底部设有两个下夹头31，水泥混凝土试件A21顶部设有一个上夹头32，压力机包括上压盘和与上压盘相对应的下压盘，水泥混凝土试件B22底部的所有下夹头31均与压力机的下压盘连接，水泥混凝土试件A21的上夹头32通过球形支座33与压力机的上压盘连接。这样，水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22放置于压力机的上压盘与下压盘之间，压力机的上压盘、下压盘向水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22施加压力，并观测水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间的粘接结构在压力作用下的应变情况，根据应变情况判断出水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间的粘接强度，改变压力机的施加压力大小，即可得到应力-应变曲线。

如图1所示，本实施例的上夹头32、下夹头31均为圆柱体形状，水泥混凝土试件A21顶部的上夹头32设有球形支座33，水泥混凝土试件A21通过球形支座33与压力机的上压盘相连接。

如图2所示，水泥混凝土试件A21整体呈“L”字形状。如图3所示，水泥混凝土试件B22整体呈“I”字形状。水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间具有接缝5。水泥混凝土试件A21底部设有与压力机下压盘相连接的下夹头31。

如图1所示，水泥混凝土试件B22的底部设有两个下夹头31。

在制造本测试装置时，可以使用试模1来辅助制造水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22。如图4所示，试模1为一个开口朝上的长方体形模腔，试模1的模腔中设有隔板11，本实施例试模1的内部空间尺寸如下：试模1的底面长边为400mm，试模1的底面短边为100mm，试模1的高度为100mm； 隔板11设置于试模1的底面上，隔板11距离试模1侧面的距离为100mm。隔板11的内部空间尺寸如下：隔板11的底面长边为100mm，隔板11的底面短边为5mm，隔板11的高度为50mm。隔板11将试模1底部模腔分隔成左底模腔和右底模腔，试模1内表面以及隔板11外表面均涂抹脱模剂，然后向试模1的右底模腔(隔板11右侧区域)浇筑“I”字形状的水泥混凝土试件B22(水泥混凝土试件B 22的尺寸如下：水泥混凝土试件B22的底面长边为300mm，水泥混凝土试件B22的底面短边为100mm，水泥混凝土试件B22的高度为50mm)；待水泥混凝土试件B22浇筑完毕后，对水泥混凝土试件B22振捣密实处理。水泥混凝土试件B22的水泥混凝土初凝后，对水泥混凝土试件B22的上表面进行拉毛处理，并养生。待水泥混凝土试件B22养生一定时间后，在其上部浇筑“L”字形状的水泥混凝土试件A21，振捣密实、表面整平；或者水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间通过混凝土粘接剂上下粘接，或者在水泥混凝土试件B22上直接浇筑水泥混凝土试件A21。水泥混凝土试件A21上朝向水泥混凝土试件B22的一面为粘接接触面A41，水泥混凝土试件B22上朝向水泥混凝土试件A21的一面为粘接接触面B42，无论水泥混凝土试件A21是直接浇筑在水泥混凝土试件B22上面，还是水泥混凝土试件A21通过粘接剂粘接于水泥混凝土试件B22上面，水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间都会形成试件粘接面4，通过本实用新型可以测试出水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间的试件粘接面4的粘接强度。这样就制备出含有水泥混凝土试件A21和水泥混凝土试件B22的水泥混凝土粘接体，然后将水泥混凝土试件A21和水泥混凝土试件B22从试模1中脱模并养生，就可以得到如图1所示水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22粘接组合结构。在水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22上对应安装夹具，首先在压力机的下压盘上安放下夹头31，然后安放试件(水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22所构成的整体)，试件垂直于压力机的下压盘，试件中心与下压盘的中心重合。最后安放上夹头，使得上夹头与下 夹头平行，上夹头中心与压力机的上压盘中心重合。压力机以0.01mm/s的速度向试件加载应力，观测试件的水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22的试件粘接面4的应变情况，记录应力-应变曲线。

本实用新型的水泥混凝土试件B22为测试装置所模拟的旧水泥混凝土板，本实用新型的水泥混凝土试件A21为测试装置所模拟的新水泥混凝土板，新、旧水泥混凝土板之间会形成粘接面，新、旧水泥混凝土板之间粘结强度可以通过测试水泥混凝土试件A21与水泥混凝土试件B22之间的粘结强度来实现。

上述实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和近似替换，均应落在本实用新型的保护范围内。