Frp-混凝土粘结界面剪切实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水利土木工程领域的一种新型实验装置，尤其是FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置。
【背景技术】
[0002]钢筋混凝土，工程上常常被简称为钢筋砼，是指通过在混凝土中加入钢筋网、钢板或纤维来改善混凝土力学性能的一种组合材料，为加劲混凝土最常见的一种形式。目前在我国，钢筋混凝土为应用最多的一种结构形式，占总数的绝大多数，同时也是世界上使用钢筋混凝土结构最多的地区。
[0003]近年来，钢筋混凝土结构和钢结构的腐蚀、劣化问题日益严重，其中以钢材锈蚀最为常见，这不仅影响到结构的正常使用和寿命，还造成大量的安全隐患。因此，发展和建设具有长期耐久性和低维修的钢筋混凝土结构和钢结构已迫在眉睫。随着社会科学技术的进步，在很大程度上得益于性质优异的新材料、新技术的应用和发展，纤维增强复合材料以其优异的力学性能应用于钢筋混凝土加固的工程中，FRP复合材料是以纤维为增强材料，以合成树脂为基体材料，并掺入适量辅助剂(如引发剂、促进剂等)经成型技术形成的一种新型复合材料，具有高强、质松、耐腐蚀、耐疲劳等优点，是替代钢筋和预应力钢筋应用于土木工程结构的潜在材料。
[0004]目前，FRP粘贴在钢梁或混凝土梁上的实际应用效果存在很多问题，FRP受弯、或受到冲切、挤压，甚至有扭矩出现，使得FRP在实际应用中存在局限。为了研究FRP与混凝土的粘接强度与粘接效果，通过开展FRP-混凝土粘结界面中单面搭接剪切实验和单面搭接弯剪实验，具有一定的参考价值。
【发明内容】
[0005]本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置，该装置能够对FRP-混凝土粘结界面单面搭接时进行直剪和弯剪实验，从而测试FRP与混凝土的粘接强度与粘接效果，为FRP-混凝土的工程应用提供参考。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现:
FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置，所述的FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置包括上顶板、下底板、下底板夹头、挡板、螺栓、FRP、混凝土材料、FRP夹头；上顶板与下底板水平平行放置，混凝土材料置于上顶板与下底板之间，上顶板与下底板四周对应的位置上设有孔，螺栓穿设在上顶板与下底板之间，混凝土材料、上顶板、下底板固定成一体；下底板通过下底板夹头固定在实验台上；上顶板一侧设有凹形开口，混凝土材料的侧面与凹形开口的内凹面对齐，FRP粘贴在混凝土材料的侧面上并且沿着凹形开口的竖直方向延伸至上顶板之上；FRP顶部上方安装有FRP夹头。
[0007]进一步，所述的混凝土材料的侧面处设置有挡板，该挡板竖直夹设在螺栓与设有凹形开口一侧的混凝土材料的侧面之间，通过螺栓、挡板、上顶板、下底板将混凝土材料定位并固定在实验台中；
进一步，所述的FRP夹头为直板或L型板，当进行FRP-混凝土粘结界面单面搭接直剪实验时，应用直板形的FRP夹头，保证FRP受到沿着板中心竖直方向的作用力，当进行FRP-混凝土单面搭接弯剪实验时，选用L型板的FRP夹头，此时FRP受局部载荷方向与板中心方向存在偏移，产生弯矩作用。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明装置体积小，制作简单，使用方便，便于组装和拆卸，能够对FRP-混凝土粘结界面单面搭接时进行直剪和弯剪实验，能够充分模拟FRP-混凝土材料在两种实验条件下的剪切性能，分析FRP-混凝土材料的剪切变形能力，分析FRP与混凝土之间发生错动而产生的摩擦力，衡量FRP与混凝土的粘接强度与粘接效果，为FRP加固修复混凝土结构的工程应用提供参考。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构示意图。
[0010]图2是本发明应用在FRP-混凝土粘结界面单面搭接直剪实验时的工作状态示意图。
[0011]图3是本发明应用在FRP-混凝土粘结界面单面搭接弯剪实验时的工作状态示意图。
[0012]图中:1_上顶板；2_下底板；3_下底板夹头；4_挡板；5_螺栓；6_FRP ;7_混凝土材料；8-FRP夹头。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0014]如图1所示，FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置，所述的FRP-混凝土粘结界面实验装置包括上顶板1、下底板2、下底板夹头3、挡板4、螺栓5、FRP6、混凝土材料7、FRP夹头8 ;上顶板I与下底板2水平平行放置，混凝土材料7置于上顶板I与下底板2之间，上顶板I与下底板2四周对应的位置上设有孔，螺栓5穿设在上顶板I与下底板2之间，混凝土材料7、上顶板1、下底板2固定成一体；下底板2通过下底板夹头3固定在实验台上；上顶板I 一侧设有凹形开口，混凝土材料7的侧面与凹形开口的内凹面对齐，FRP6粘贴在混凝土材料7的侧面上并且沿着凹形开口的竖直方向延伸至上顶板I之上；FRP6顶部上方安装有FRP夹头8。
[0015]在上述的实施例所述技术方案的基础上，优选地，所述的混凝土材料7的侧面处设置有挡板4，该挡板4竖直夹设在螺栓5与设有凹形开口一侧的混凝土材料7的侧面之间，通过螺栓5、挡板4、上顶板1、下底板2将混凝土材料7定位并固定在实验台中；
所述的FRP夹头8为直板或L型板，当进行FRP-混凝土粘结界面单面搭接直剪实验时，应用直板形的FRP夹头8，保证FRP6受到沿着板中心竖直方向的作用力，当进行FRP-混凝土粘结界面单面搭接弯剪实验时，选用L型板的FRP夹头8，此时FRP6受局部载荷方向与板中心方向存在偏移，产生弯矩作用。
[0016]实施例1:本发明应用在FRP -混凝土粘结界面单面搭接直剪实验时:
如图2所示为本发明应用在FRP-混凝土粘结界面单面搭接直剪实验时的工作状态示意图。在图2中，FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置包括上顶板1、下底板2、下底板夹头
3、挡板4、螺栓5、FRP6、混凝土材料7、FRP夹头8;上顶板I与下底板2水平平行放置，混凝土材料7置于上顶板I与下底板2之间，上顶板I与下底板2四周对应的位置上设有孔，螺栓5穿设在上顶板I与下底板2之间，混凝土材料7、上顶板1、下底板2固定成一体；下底板2通过下底板夹头3固定在实验台上；上顶板I 一侧设有凹形开口，混凝土材料7的侧面与凹形开口的内凹面对齐，FRP6粘贴在混凝土材料7的侧面上并且沿着凹形开口的竖直方向延伸至上顶板I之上；在设有凹形开口一侧的混凝土材料7的侧面处设置有挡板4，该挡板4竖直夹设在螺栓5与设有凹形开口一侧的混凝土材料7的侧面之间，通过螺栓5、挡板
4、上顶板1、下底板2将混凝土材料7定位并固定在实验台中；FRP6顶部上方安装有FRP夹头8，FRP夹头8为直板，保证FRP6受到沿着板中心竖直方向的作用力。
[0017]实验进行时，首先固定上顶板1、下底板2、混凝土材料7，而后实验台运作使得FRP夹头8向下或向上产生位移，测试并且分析FRP与混凝土的粘接强度与粘接效果。
[0018]实施例2:
本发明应用在FRP-混凝土粘结界面单面搭接弯剪实验时:
如图3所示为本发明应用在FRP-混凝土粘结界面单面搭接弯剪实验时的工作状态示意图。在图3中，FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置包括上顶板1、下底板2、下底板夹头
3、挡板4、螺栓5、FRP6、混凝土材料7、FRP夹头8;上顶板I与下底板2水平平行放置，混凝土材料7置于上顶板I与下底板2之间，上顶板I与下底板2四周对应的位置上设有孔，螺栓5穿设在上顶板I与下底板2之间，混凝土材料7、上顶板1、下底板2固定成一体；下底板2通过下底板夹头3固定在实验台上；上顶板I 一侧设有凹形开口，混凝土材料7的侧面与凹形开口的内凹面对齐，FRP6粘贴在混凝土材料7的侧面上并且沿着凹形开口的竖直方向延伸至上顶板I之上；在设有凹形开口一侧的混凝土材料7的侧面处设置有挡板4，该挡板4竖直夹设在螺栓5与设有凹形开口一侧的混凝土材料7的侧面之间，通过螺栓5、挡板
4、上顶板1、下底板2将混凝土材料7定位并固定在实验台中；FRP6顶部上方安装有FRP夹头8，FRP头8为L型板，此时FRP受局部载荷方向与板中心方向存在偏移，产生弯矩作用。
[0019]实验进行时，首先固定上顶板1、下底板2、混凝土材料7，而后实验台运作使得FRP夹头8向下或向上产生位移，测试并且分析FRP与混凝土的粘接强度与粘接效果。
[0020]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置，其特征在于:所述的FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置包括上顶板(I)、下底板(2)、下底板夹头(3)、挡板(4)、螺栓(5)、FRP (6)、混凝土材料(7 )、FRP夹头(8 );上顶板(I)与下底板(2 )水平平行放置，混凝土材料(7 )置于上顶板(I)与下底板(2)之间，上顶板(I)与下底板(2)四周对应的位置上设有孔，螺栓(5)穿设在上顶板(I)与下底板(2 )之间，混凝土材料(7 )、上顶板(I)、下底板(2 )固定成一体；下底板(2)通过下底板夹头(3)固定在实验台上；上顶板(I) 一侧设有凹形开口，混凝土材料(7 )的侧面与凹形开口的内凹面对齐，FRP (6 )粘贴在混凝土材料(7 )的侧面上并且沿着凹形开口的竖直方向延伸至上顶板(I)之上；FRP (6)顶部上方安装有FRP夹头(8)。2.根据权利要求1所述的FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置，其特征在于:所述的混凝土材料(7)的侧面处设置有挡板(4)，该挡板(4)竖直夹设在螺栓(5)与设有凹形开口一侧的混凝土材料(7 )的侧面之间，通过螺栓(5 )、挡板(4)、上顶板(I)、下底板(2 )将混凝土材料(7 )定位并固定在实验台中。3.根据权利要求1所述的FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置，其特征在于:所述的FRP夹头(8)为直板或L型板，当进行FRP-混凝土粘结界面单面搭接直剪实验时，应用直板形的FRP夹头(8)，保证FRP (6)受到沿着板中心竖直方向的作用力，当进行FRP-混凝土粘结界面单面搭接弯剪实验时，选用L型板的FRP夹头(8)，此时FRP (6)受局部载荷方向与板中心方向存在偏移，产生弯矩作用。
【专利摘要】本发明涉及水利土木工程领域的一种新型实验装置，尤其是FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置。所述的FRP-混凝土粘结界面剪切实验装置包括上顶板、下底板、下底板夹头、挡板、螺栓、FRP板、混凝土材料、FRP夹头。本发明装置体积小，制作简单，使用方便，便于组装和拆卸，能够对FRP-混凝土粘结界面单面搭接时进行直剪和弯剪实验，衡量FRP与混凝土的粘接强度与粘接效果，为FRP加固修复混凝土结构的工程应用提供参考。
【IPC分类】G01N19/04
【公开号】CN105181589
【申请号】CN201510718524
【发明人】张雷, 雷冬, 江恩慧, 蒋睿, 王金亮, 郑军, 李贵勋, 姬秀明, 刘平湖
【申请人】黄河水利委员会黄河水利科学研究院
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月30日