本实用新型涉及一种碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试装置，主要用于碳纤维复合材料筋的应力松弛性能测试。
背景技术：
：将碳纤维复合材料筋用于大跨径缆索桥中的拉索部件，已成为提高桥梁跨径与耐久性的一个发展方向。与桥梁缆索用镀锌钢丝一样，碳纤维复合材料筋在长期承载使用过程中的应力松弛性能值得研究。目前，国内外针对光圆碳纤维复合材料筋采用夹片锚固进行应力松弛性能测试，而夹片锚无法锚固表面带肋痕碳纤维复合材料筋材，针对带肋痕碳纤维复合材料筋只能采用粘结型锚固方式进行锚固，然后进行碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试。该工艺技术的不足是：采用粘结型锚固对碳纤维复合材料筋进行应力松弛性能测试，张拉至规定的初始载荷后，随着时间的推移，由于锚具内部锚固胶的逐渐挤压变形及锚固胶与锚具内壁的缓慢滑移，导致得到的应力松弛试验数据为整个筋材加锚固系统的应力松弛性能数据，并不是筋材本身的应力松弛性能。技术实现要素：本实用新型的目的在于克服上述不足，针对碳纤维复合材料筋粘结型锚固系统，设计出一种碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试装置，该装置可以消除碳纤维复合材料筋粘结型锚固系统在张拉过程中锚具内部锚固胶的逐渐挤压变形及锚固胶与锚具内壁的缓慢滑移带来的影响，获得碳纤维复合材料筋的应力松弛性能。本实用新型的目的是这样实现的：一种碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试装置，它包括张拉试验机、引伸计、千分表、锚具、粘结型锚固填料以及螺母，所述张拉试验机的两个张拉试验机夹头上分别连接锚具，位于张拉试验机夹头后方的锚具上旋置螺母，两个锚具之间锚固有碳纤维复合材料筋，锚具与碳纤维复合材料筋之间填充粘结型锚固填料，碳纤维复合材料筋的中部放置引伸计，引伸计上设置千分表。作为一种优选，其中张拉试验机为应力松弛机或者静载拉伸试验机。作为一种优选，引伸计的标距选取范围为50mm至500mm。作为一种优选，碳纤维复合材料筋直径范围从1mm到16mm。作为一种优选，粘结型锚固填料为环氧树脂、环氧树脂砂浆或者高性能混凝土。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型一种碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试装置可以消除采用粘结型锚固系统对带肋痕筋材进行应力松弛性能测试时锚具内部锚固胶的逐渐挤压变形及锚固胶与锚具内壁的缓慢滑移带来的影响，从而获得带肋痕筋材自身的应力松弛性能。附图说明图1为本实用新型的碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试装置结构示意图。其中：张拉试验机夹头1锚具2螺母3碳纤维复合材料筋4粘结型锚固填料5引伸计6千分表7。具体实施方式参见图1，本实用新型涉及的一种碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试方法，该方法采用碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试装置进行测试；所述碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试装置包括张拉试验机、引伸计6、千分表7、锚具2、粘结型锚固填料5以及螺母3，其中张拉试验机可以为应力松弛机也可以为静载拉伸试验机。所述张拉试验机的两个张拉试验机夹头1上分别连接锚具2，位于张拉试验机夹头1后方的锚具2上旋置螺母3，两个锚具2之间锚固有碳纤维复合材料筋4，锚具2与碳纤维复合材料筋4之间填充粘结型锚固填料5。碳纤维复合材料筋4的中部放置引伸计6，引伸计6上设置千分表7。一种碳纤维复合材料筋应力松弛性能测试方法，首先将碳纤维复合材料筋两端锚固于锚具中，碳纤维复合材料筋表面可以是光圆的，也可以是带肋痕的，直径范围从1mm至16mm，粘结型锚固填料种类包括环氧树脂、环氧树脂砂浆及高性能混凝土，锚具外表面有螺纹，将锚具穿过张拉试验机夹头的中心孔，在锚具后端旋上螺母，通过螺母端面承压方式加载。试验温度保持在20摄氏度，采用位移控制加载方式张拉试验件，逐渐张拉至指定的初始载荷P，P一般为碳纤维复合材料筋平均破断载荷的45％至75％，停止位移张拉，然后持载1min至10min，同时在碳纤维复合材料筋中间自由段放置带千分表的标距为L的引伸计，L的取值范围为50mm至500mm，记录此时千分表的读数或引伸计伸长量ΔL。开始进行试验，随着试验时间的推移，锚具内部锚固胶的逐渐挤压变形及锚固胶与锚具内壁的缓慢滑移，导致载荷下降，千分表读数发生变化，引伸计伸长量逐渐下降。可以设置一个微小阈值δ(δ可以根据试验实际情况选取，一般建议取值范围0.010mm至0.100mm)，当千分表读数或引伸计伸长量的变化值超过δ时，逐渐增加张拉试验机的拉伸位移，观察千分表的读数，直到引伸计伸长量恢复至ΔL。通过千分表读数反馈引伸计伸长量的变化，时时调整张拉试验机张拉夹头间的位移来使引伸计标距段内的伸长量稳定在ΔL，这样相当于在引伸计标距段内的碳纤维复合材料筋长度是稳定的。每隔一段时间记录张拉试验机的张拉载荷值及松弛值(松弛值为初始载荷减去张拉载荷值)，每次记录前调整张拉试验机张拉夹头间的位移使引伸计标距段内的伸长量回到ΔL，可以按下列时间间隔记录：6min、15min、30min、45min、1h、2h、4h、8h、10h、24h，以后每隔24小时记录一次，直到试验结束。最终可获得1000小时或更长时间碳纤维复合材料筋的松弛值，将各个时间点的松弛值除以初始载荷可以得到碳纤维复合材料筋在各个时间点的应力松弛率。实施例1对直径7mm的带肋痕碳纤维复合材料筋采用本实用新型方法进行应力松弛性能测试，首先将直径7mm的带肋痕碳纤维复合材料筋材两端锚固于锥形加直筒型锚具中，锚具长度为280mm，试验件总长1.3m，锚固填料采用环氧树脂砂浆，养护7天。锚具外表面有螺纹，将锚具穿过张拉试验机张拉夹头中心孔，在锚具后端旋上螺母，通过螺母端面承压方式加载。试验温度保持在20摄氏度，采用位移控制加载方式张拉试验件，逐渐张拉至筋材破断载荷的百分之七十，即67.6KN，停止位移张拉，然后持载1min，同时在筋材中间自由段放置带千分表的标距为500mm长的引伸计，记录此时千分表的读数或引伸计的伸长量为0mm。开始进行试验，随着试验时间的推移，锚具内部锚固胶的逐渐挤压变形及锚固胶与锚具内壁的缓慢滑移，导致载荷下降，千分表读数发生变化，引伸计标距段内伸长量逐渐下降。设置微小阈值为0.05mm，当千分表读数或引伸计伸长量的变化值超过0.05mm时，逐渐增加张拉试验机的拉伸位移，观察千分表的读数，直到引伸计标距段内的伸长量恢复至0mm。通过千分表读数反馈引伸计伸长量的变化，时时调整张拉试验机张拉夹头间的位移来使引伸计标距段内的伸长量稳定在0mm，这样相当于在引伸计标距段内的筋材长度是稳定的。每隔一段时间记录张拉试验机的张拉载荷值或松弛值，每次记录前调整张拉试验机张拉夹头间的位移使引伸计标距段内的伸长量回到0mm，按下列时间间隔记录：6min、15min、30min、45min、1h、2h、4h、8h、10h、24h，以后每隔24小时记录一次，直到试验结束，最终获得1000小时筋材的应力松弛值，将各个时间点的松弛值除以初始载荷67.6KN可以得到筋材各个时间点的应力松弛率。在实施例1的整个试验过程中，引伸计伸长量变化值最大为0.031mm，始终没有超过设定最小阈值0.05mm，所以整个试验过程中只在相应时间间隔记录松弛值前调整张拉试验机张拉夹头间的位移使引伸计标距段内的伸长量回到0mm，其余时候则无需调整。该实例的1000小时试验数据如表1所示，表1左半部分为采用本发明方法得到筋材的应力松弛率，试验得到筋材1000小时的应力松弛率为2.03％，右半部分为采用常规方法测到的筋材加锚固系统应力松弛率，得到1000小时应力松弛率为8.40％。对比发现采用本发明方法可以有效消除碳纤维复合材料筋粘结型锚固系统锚具内部锚固胶的逐渐挤压变形及锚固胶与锚具内壁的缓慢滑移带来的影响，获得碳纤维复合材料筋的应力松弛性能。下表为实施例1的应力松弛试验数据以及常规方法的实验数据：表1实施例2：对直径5mm的带肋痕碳纤维复合材料筋采用本实用新型方法进行应力松弛性能测试，得到试验结果如表2所示，从表中可以看出该带肋痕碳纤维复合材料筋在初始载荷35.72KN，1000小时的松弛值为1.03KN，应力松弛率为2.90％。累计时间/h松弛值/KN应力松弛率/％累计时间/h松弛值/KN应力松弛率/％00.0004080.902.520.10.120.324320.912.540.250.130.354560.922.570.50.140.404800.922.590.750.160.435040.932.6110.170.475520.952.6520.210.595760.952.6640.270.766000.962.6880.350.976240.962.70100.371.046480.972.71240.491.376720.972.73480.591.646960.982.74720.641.807200.992.76960.691.927440.992.771200.722.017680.992.781440.752.097921.002.801680.772.158161.002.811920.792.218401.012.822160.812.268641.012.832400.822.308881.022.852640.842.349121.022.862880.852.389361.022.873120.862.419601.032.883360.872.449841.032.893600.882.4710001.032.903840.892.50表2实例说明3：对直径10mm的带肋痕碳纤维复合材料筋采用本实用新型方法进行应力松弛性能测试，得到试验结果如表3所示，从表中可以看出该带肋痕碳纤维复合材料筋在初始载荷142.87KN，1000小时的松弛值为3.15KN，应力松弛率为2.20％。累计时间/h松弛值/KN应力松弛率/％累计时间/h松弛值/KN应力松弛率/％00.0004082.741.920.10.350.254322.771.940.250.380.274562.791.950.50.430.304802.821.970.750.470.335042.841.9910.510.365522.882.0220.640.455762.902.0340.820.586002.922.0481.050.746242.932.05101.140.796482.952.07241.491.046722.972.08481.781.256962.982.09721.961.377203.002.10962.091.467443.012.111202.191.537683.032.121442.271.597923.042.131682.341.648163.062.141922.401.688403.072.152162.451.728643.082.162402.501.758883.102.172642.541.789123.112.172882.581.819363.122.183122.621.839603.132.193362.651.869843.142.203602.691.8810003.152.203842.711.90表3。当前第1页1 2 3