一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片及粘贴方法与流程

本发明涉及一种应变片。特别是涉及一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片及粘贴方法。

背景技术：

钢材与混凝土之间的粘结滑移性能是土木建筑结构及相关领域研究的一项热点问题，特别是在地震往复荷载作用下，钢材和混凝土之间的粘结滑移效应将严重影响结构整体的抗震特性，因此，对钢材和混凝土粘结滑移的研究在理论和工程实践中都具有非常重要的意义。传统的钢材与混凝土之间的粘结滑移效应往往通过推出试验进行，并且假定钢材不屈服，通过钢材和混凝土的平衡方程，得到粘结应力。钢材应变的测试方法是将钢材开槽并内贴电阻应变片，从而得到钢材沿锚固长度变化的粘结应力。对于型钢混凝土结构，一般首先沿锚固长度的型钢翼缘密布电阻应变片，根据粘结应力与型钢翼缘应变的相互关系，得出粘结应力的分布规律。但这种方法一般会较大程度的损伤钢材实际强度，剖切钢材贴片麻烦，试验效率不够高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种不需对钢材做开槽处理的测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片及粘贴方法。

本发明所采用的技术方案是：一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片，包括基底层，所述基底层分为上部分、中间部分和下部分，其中，所述的上部分作为混凝土基底层，所述混凝土基底层的前侧面粘贴混凝土盖层，所述的混凝土基底层和混凝土盖层共同构成混凝土粘贴段；所述的中间部分构成无粘贴段，是由粘贴在基底层中间部分前侧面的敏感栅，粘贴在所述敏感栅前侧面的保护滑移上层，以及粘贴在中间部分后侧面的保护滑移下层构成，所述的敏感栅设置有用于连接外部测量装置的引出线；所述的下部分作为钢材基底层，所述钢材基底层的后侧面粘贴钢材盖层，所述钢材基底层和钢材盖层共同构成钢材粘贴段。

所述的混凝土盖层的底边与所述的保护滑移上层的上端边为粘接连接，所述的保护滑移下层的底边与所述的钢材盖层的上端边为粘接连接。

所述的基底层是由粘接剂和有机树脂薄膜制成。

所述的混凝土盖层、保护滑移上层、保护滑移下层和钢材盖层均是采用柔性泡沫塑料制作。

所述的敏感栅采用康铜、镍铬铝合金、铁铬铝合金、铂和铂钨合金中的一种制作。

一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片的粘贴方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用砂浆制作用于粘接应变片的砂浆试块，

2)将应变片的混凝土基底层、保护滑移下层和钢材盖层粘贴到砂浆试块打磨光滑的一面；

3)将型钢或钢筋的表面采用砂轮或砂纸打磨光滑，并用酒精清洗干净，将应变片的钢材基底层、保护滑移上层和混凝土盖层与型钢或钢筋牢固粘贴；

4)待粘接剂凝固后用铁丝将砂浆试块与型钢或钢筋绑扎牢固，并在型钢或钢筋与砂浆试块之间灌注水泥砂浆，同时检测应变片两个引出线线端的电阻是否为应变片的标准电阻，引出线与钢材之间的电阻是否为无穷大；

5)待灌注的水泥砂浆凝固后浇筑混凝土，同时检测应变片两个引出线线端电阻是否为应变片的标准电阻，应变片引出线与钢材之间的电阻是否为无穷大。

步骤1)中制作的砂浆试块是与被测试的混凝土强度和弹性模量相同的砂浆试块，将砂浆试块与应变片粘接的一面采用砂纸打磨光滑，并用酒精清洗干净，另外三面打毛处理。

试块的宽度和高度大于被测试钢筋的直径，长度大于2cm。

步骤4)和步骤5)中，当应变片两个引出线线端电阻是偏离应变片的标准电阻，则应变片受损，当应变片引出线与钢材之间的电阻非无穷大，则应变片失效。

本发明的一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片及粘贴方法，假定混凝土粘贴段混凝土应变与钢材粘贴段混凝土应变相同(或混凝土粘贴段钢材应变与钢材粘贴段钢材应变相同)，混凝土粘贴段基底和钢材粘贴段基底分别与混凝土和钢材牢固粘接，混凝土粘贴段盖层与钢材之间以及钢材粘贴段盖层与混凝土之间可以自由变形，则可以通过应变片测试结果表征混凝土与钢材之间的粘结滑移。本发明采用的应变片和测试方法钢材不用做开槽处理，节约了大量的制作成本，应变粘贴方法简单易操作，应变测试方法与传统应变测量相同，同时不会损伤钢材实际强度。

附图说明

图1是本发明一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片的正面结构示意图；

图2是本发明一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片的断面结构示意图。

图中

1：混凝土盖层2：混凝土基底层

3：保护滑移上层4：敏感栅

5：保护滑移下层6：引出线

7：钢材基底层8：钢材盖层

9：混凝土粘贴段10：无粘贴段

11：钢材粘贴段12：基底层

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片及粘贴方法做出详细说明。

为使本发明的一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片及粘贴方法的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，实施例是对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，本发明的一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片，包括基底层12，所述基底层12分为上部分、中间部分和下部分，其中，所述的上部分作为混凝土基底层2，所述混凝土基底层2的前侧面粘贴混凝土盖层1，所述的混凝土基底层2和混凝土盖层1共同构成混凝土粘贴段9；所述的中间部分构成无粘贴段10，是由粘贴在基底层12中间部分前侧面的敏感栅4，粘贴在所述敏感栅4前侧面的保护滑移上层3，以及粘贴在中间部分后侧面的保护滑移下层5构成，所述的敏感栅4设置有用于连接外部测量装置的引出线6。即，敏感栅4通过引出线6与其他测试点应变片或补偿片连接组成惠更斯电桥，并与应变采集仪连接；所述的下部分作为钢材基底层7，所述钢材基底层7的后侧面粘贴钢材盖层8，所述钢材基底层7和钢材盖层8共同构成钢材粘贴段11。本发明的应变片通过测量敏感栅4的变形测试钢材粘贴段11与混凝土粘贴段9之间产生的相对滑移，获得钢材与混凝土之间的粘结滑移应变。

所述的混凝土盖层1的底边与所述的保护滑移上层3的上端边为粘接连接，所述的保护滑移下层5的底边与所述的钢材盖层8的上端边为粘接连接。

测试时，钢材基底层7、保护滑移上层3和混凝土盖层1与钢材牢固粘贴；混凝土基底2层、保护滑移下层5和钢材盖层8与混凝土粘接。

本发明的一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片中，所述的基底层12是由粘接剂和有机树脂薄膜制成。所述的混凝土盖层1、保护滑移上层3、保护滑移下层5和钢材盖层8均是采用柔性泡沫塑料制作。所述的敏感栅4采用康铜、镍铬铝合金、铁铬铝合金、铂和铂钨合金中的一种制作。

本发明的一种测量钢材与混凝土粘结滑移的应变片的粘贴方法，包括如下步骤：

1)采用砂浆制作用于粘接应变片的砂浆试块；

所制作的砂浆试块是与被测试的混凝土强度和弹性模量相同的砂浆试块，所述试块的宽度和高度大于被测试钢筋的直径，长度大于2cm。将砂浆试块与应变片粘接的一面采用砂纸打磨光滑，并用酒精清洗干净，另外三面打毛处理，以便与浇筑的混凝土牢固融合。

2)将应变片的混凝土基底层、保护滑移下层和钢材盖层粘贴到砂浆试块打磨光滑的一面；

3)将型钢或钢筋的表面采用砂轮或砂纸打磨光滑，并用酒精清洗干净，将应变片的钢材基底层、保护滑移上层和混凝土盖层与型钢或钢筋牢固粘贴；

4)待粘接剂凝固后用铁丝将砂浆试块与型钢或钢筋绑扎牢固，并在型钢或钢筋与砂浆试块之间灌注水泥砂浆，同时检测应变片两个引出线线端的电阻是否为应变片的标准电阻，引出线与钢材之间的电阻是否为无穷大；当应变片两个引出线线端电阻是偏离应变片的标准电阻，则应变片受损，当应变片引出线与钢材之间的电阻非无穷大，则应变片失效。

5)待灌注的水泥砂浆凝固后浇筑混凝土，同时检测应变片两个引出线线端电阻是否为应变片的标准电阻，应变片引出线与钢材之间的电阻是否为无穷大。当应变片两个引出线线端电阻是偏离应变片的标准电阻，则应变片受损，当应变片引出线与钢材之间的电阻非无穷大，则应变片失效。