一种测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置及方法与流程

本发明涉及建筑材料检测装置领域，具体为一种测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置及方法。

背景技术：

目前，我国建筑业已经从大规模新建时期进入新建与维修并重时期。目前，我国大约有50%的房屋达到了设计基准期的寿命，进入老化阶段，大批建筑面临耐久性问题。混凝土结构作为当代土木和水利工程中应用最多的结构类型，以广泛应用于水利工程、民用建筑、道路与桥梁、海工与港口、核电站与军事防护等工程。在混凝土结构补强加固的方法中加大截面法、外包钢法等是一项比较成熟的且应用较广的加固措施，而新兴的加固方法如黏贴玻璃钢板法、黏贴碳纤维加固法等都是比较可靠的方法。上述方法都涉及到一种或多种材料的粘结来达到加固的目的。同时新建工程中的部分非承重结构如楼房中的非承重墙通过砌块并辅助以水泥粘结剂来达到形成整体的目的，以及部分建筑物的承重结构如圬工挡土墙中采用水泥砂浆粘结片石。上述这些结构都是通过材料之间的粘结和摩擦来承担，这就需要一种测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置及方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置，包括底座，所述底座顶部的左右两侧均设置有立柱，所述立柱的顶部设置有顶板，所述顶板底部的中间设置有竖向加载千斤顶，所述竖向加载千斤顶的底部设置有上夹具，所述底座的顶部活动设置有支撑板，所述支撑板底部的左右两侧均设置有连接块，所述连接块的底部设置有滑轮，所述底座的顶部设置有与滑轮相匹配的滑槽，所述支撑板顶部的左右两侧均设置有限位杆，所述限位杆包括限位套管，所述限位套管内腔的顶部活动插接有限位插杆，所述限位插杆左右两侧的底部设置有限位滑轮，且限位滑轮的一侧与限位套管的内腔壁贴合，所述限位杆的顶部设置有下夹具，所述下夹具和上夹具均包括夹板，两组所述夹板的相邻面均设置有开槽，所述开槽内腔的左右两侧均设置有轴承座，所述轴承座的内腔插接有螺纹杆，所述螺纹杆的左右两侧均活动套接有螺纹管，且两组套管的内壁上设置有正反螺纹通道，且正反螺纹通道与螺纹杆相适配，所述螺纹管的顶部设置有夹块，所述螺纹杆的右端设置有转盘，所述下夹具底部的中间设置有竖向压力传感器，且竖向压力传感器的底部与支撑板的顶部连接，左侧所述立柱右侧的底部设置有横向加载千斤顶，所述横向加载千斤顶的右侧设置有横向压力传感器，且横向压力传感器的右侧与支撑板的左侧连接，右侧所述立柱左侧的底部设置有伸缩杆，所述伸缩杆的左侧设置有位移传感器，所述底座的底部均匀设置有支撑脚。

优选的，所述支撑脚包括支撑套管，所述支撑套管内腔的顶部活动插接有上支撑插杆，所述支撑套管内腔的底部活动插接有下支撑插杆，所述支撑套管的内腔设置有内螺纹，所述上支撑插杆的外侧设置有与内螺纹相匹配的正外螺纹，所述下支撑插杆的外侧设置有与内螺纹相匹配的反外螺纹。

优选的，所述上夹具的左右两侧均设置有导向杆，所述导向杆的另一端设置有导向轮，两组所述立柱的相邻面均设置有与导向轮相匹配的导向槽。

优选的，所述支撑板、横向压力传感器和位移传感器在同一条水平线上，所述竖向压力传感器、下夹具和上夹具在同一条垂直线上。

优选的，所述伸缩杆的最短长度和位移传感器的长度之和，小于滑槽右端到右侧立柱的左侧的水平距离。

优选的，所述下支撑插杆的底部设置有橡胶垫，所述橡胶垫的底部设置有耐磨凸粒，且耐磨凸粒的竖截面呈半圆形。

优选的，一种基于测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置的方法，步骤包括：

S1：检查该装置各个结构是否完好，将两块实验材料放置在下夹具上，且一块实验材料放置在另一块实验材料上，下夹具通过转动转盘调节两组夹块之间的间距，夹住位于下方的实验材料，竖向加载千斤顶推动上夹具下移，上夹具与位于上方的实验材料贴合后，上夹具通过转动转盘调节两组夹块之间的间距，夹住位于上方的实验材料；

S2：夹持完毕后，竖向加载千斤顶向两组实验材料施加纵向的压力，竖向压力传感器记录纵向的压力，横向加载千斤顶将支撑板向右推，横向压力传感器记录横向压力，通过支撑板和下夹具带动位于下方的实验材料向右移动，上夹具夹持位与上方的实验材料不移动，通过位移传感器记录位移距离，进行摩擦系数检测；

S3：摩擦系数检测完成后，将两块实验材料粘贴在一起放置在下夹具上，且一块实验材料在另一块实验材料上，下夹具夹住位于下方的实验材料，竖向加载千斤顶推动上夹具下移，上夹具与位于上方的实验材料贴合后，上夹具夹住位于上方的实验材料；

S4：夹持完毕后，竖向加载千斤顶向两组实验材料施加纵向的压力，竖向压力传感器记录纵向的压力，横向加载千斤顶将支撑板向右推，横向压力传感器记录横向压力，通过支撑板和下夹具带动位于下方的实验材料向右移动，上夹具夹持位与上方的实验材料不移动，通过位移传感器记录位移距离，进行粘接强度检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.下夹具夹住位于下方的实验材料，上夹具夹住位于上方的实验材料，竖向加载千斤顶向两组实验材料施加纵向的压力，横向加载千斤顶通过支撑板和下夹具带动位于下方的实验材料向右移动，对两组实验材料进行摩擦系数和粘接强度测试；

2.转动转盘，通过外螺纹与正反内螺纹的匹配，调节两组夹块之间的间距，夹持实验材料，使该夹具可以适用于各种大小不同实验材料，导向轮的存在减小了导向杆与导向槽之间的摩擦了，导向杆起到导向作用，使上夹具可以上下移动，而不能左右移动；

3.带有耐磨凸粒的橡胶垫具有减震和缓冲的作用，并起到防滑的作用，通过旋转支撑套管调节支撑脚的高度，使底座的顶部保持水平，当支撑板运动到滑槽的最右端时，不会挤压到位移传感器，对位移传感器造成损伤。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明上夹具示意图；

图3为本发明限位杆剖视图；

图4为本发明支撑脚图。

图中：1底座、2立柱、3顶板、4竖向加载千斤顶、5上夹具、51夹板、52开槽、53轴承座、54螺纹杆、55螺纹管、56夹块、57转盘、6导向杆、7导向轮、8导向槽、9支撑板、10连接块、11滑轮、12滑槽、13限位杆、131限位套管、132限位插杆、133限位滑轮、14下夹具、15竖向压力传感器、16横向加载千斤顶、17横向压力传感器、18伸缩杆、19位移传感器、20支撑脚、201支撑套管、202上支撑插杆、203下支撑插杆、204橡胶垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置，包括底座1，底座1顶部的左右两侧均设置有立柱2，立柱2的顶部设置有顶板3，顶板3底部的中间设置有竖向加载千斤顶4，竖向加载千斤顶4的底部设置有上夹具5，底座1的顶部活动设置有支撑板9，支撑板9底部的左右两侧均设置有连接块10，连接块10的底部设置有滑轮11，底座1的顶部设置有与滑轮11相匹配的滑槽12，支撑板9顶部的左右两侧均设置有限位杆13，限位杆13包括限位套管131，限位套管131内腔的顶部活动插接有限位插杆132，限位插杆132左右两侧的底部设置有限位滑轮133，且限位滑轮133的一侧与限位套管131的内腔壁贴合，限位杆13的顶部设置有下夹具14，下夹具14和上夹具5均包括夹板51，两组夹板51的相邻面均设置有开槽52，开槽52内腔的左右两侧均设置有轴承座53，轴承座53的内腔插接有螺纹杆54，螺纹杆54的左右两侧均活动套接有螺纹管55，且两组套管7的内壁上设置有正反螺纹通道，且正反螺纹通道与螺纹杆54相适配，螺纹管55的顶部设置有夹块56，螺纹杆54的右端设置有转盘57，下夹具14底部的中间设置有竖向压力传感器15，且竖向压力传感器15的底部与支撑板9的顶部连接，左侧立柱2右侧的底部设置有横向加载千斤顶16，横向加载千斤顶16的右侧设置有横向压力传感器17，且横向压力传感器17的右侧与支撑板9的左侧连接，右侧立柱2左侧的底部设置有伸缩杆18，伸缩杆18的左侧设置有位移传感器19，底座1的底部均匀设置有支撑脚20。

其中，支撑脚20包括支撑套管201，支撑套管201内腔的顶部活动插接有上支撑插杆202，支撑套管201内腔的底部活动插接有下支撑插杆203，支撑套管201的内腔设置有内螺纹，上支撑插杆202的外侧设置有与内螺纹相匹配的正外螺纹，下支撑插杆203的外侧设置有与内螺纹相匹配的反外螺纹通过旋转支撑套管201调节支撑脚20的高度，使底座1的顶部保持水平。

上夹具5的左右两侧均设置有导向杆6，导向杆6的另一端设置有导向轮7，两组立柱2的相邻面均设置有与导向轮7相匹配的导向槽8，导向轮7的存在减小了导向杆6与导向槽8之间的摩擦了，导向杆6起到导向作用，使上夹具5可以上下移动，而不能左右移动。

支撑板9、横向压力传感器17和位移传感器19在同一条水平线上，竖向压力传感器15、下夹具14和上夹具5在同一条垂直线上。

伸缩杆19的最短长度和位移传感器19的长度之和，小于滑槽12右端到右侧立柱2的左侧的水平距离，当支撑板9运动到滑槽12的最右端时，不会挤压到位移传感器19，对位移传感器19造成损伤。

下支撑插杆203的底部设置有橡胶垫204，橡胶垫204的底部设置有耐磨凸粒，且耐磨凸粒的竖截面呈半圆形，带有耐磨凸粒的橡胶垫204具有减震和缓冲的作用，并起到防滑的作用。

一种基于测量建筑材料间粘接强度和摩擦系数的实验装置的方法，步骤包括：

S1：检查该装置各个结构是否完好，将两块实验材料放置在下夹具14上，且一块实验材料放置在另一块实验材料上，下夹具14通过转动转盘57调节两组夹块56之间的间距，夹住位于下方的实验材料，竖向加载千斤顶4推动上夹具5下移，上夹具5与位于上方的实验材料贴合后，上夹具5通过转动转盘57调节两组夹块56之间的间距，夹住位于上方的实验材料；

S2：夹持完毕后，竖向加载千斤顶4向两组实验材料施加纵向的压力，竖向压力传感器15记录纵向的压力，横向加载千斤顶16将支撑板9向右推，横向压力传感器17记录横向压力，通过支撑板9和下夹具14带动位于下方的实验材料向右移动，上夹具5夹持位与上方的实验材料不移动，通过位移传感器19记录位移距离，进行摩擦系数检测；

S3：摩擦系数检测完成后，将两块实验材料粘贴在一起放置在下夹具14上，且一块实验材料在另一块实验材料上，下夹具14夹住位于下方的实验材料，竖向加载千斤顶4推动上夹具5下移，上夹具5与位于上方的实验材料贴合后，上夹具5夹住位于上方的实验材料；

S4：夹持完毕后，竖向加载千斤顶4向两组实验材料施加纵向的压力，竖向压力传感器15记录纵向的压力，横向加载千斤顶16将支撑板9向右推，横向压力传感器17记录横向压力，通过支撑板9和下夹具14带动位于下方的实验材料向右移动，上夹具5夹持位与上方的实验材料不移动，通过位移传感器19记录位移距离，进行粘接强度检测。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。