一种片材粘结性能单剪测试仪和测试方法技术

本发明专利技术公开了一种片材粘结性能单剪测试仪和测试方法。片材粘贴在混凝土梁的侧面，下端露出；单剪测试仪液压牵引装置的底座固定在片材下方的地面上，液压牵引装置的动力输出端通过对中处于所述的片材的正下方，片材夹头夹在片材的下端；驱动手动液压泵，液压牵引装置通过牵引索向片材施加一个垂直向下的拉力，带动片材夹头下拉所述的片材，使片材粘结界面受到剪切应力直至破坏；记录显示于数显压力表上的压强峰值P，片材粘结界面破坏荷载F＝P×S，其中，S为液压牵引装置液压动力部分的受力面积。本发明专利技术结构简单、拆卸方便,便于在工程现场快速检验片材的粘贴质量，便于试件对中，便于操作，检测数据准确。

【技术实现步骤摘要】
[
]本专利技术涉及土木工程结构片材粘贴加固，尤其涉及一种片材粘结性能单剪测试仪和测试方法。[
技术介绍
]目前，在实际加固结构工程中，大多采用粘贴钢板和纤维复合材料等粘结材料进行加固的方法。其中以FRP片材进行加固为例，所采用的粘贴FRP片材加固混凝土结构施工质量现场检验方法是根据《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》(GB50608-2010)利用数显式粘结强度测试仪对加固结构表面上粘贴的FRP片材进行检验。这种检验方法是先从加固表面向混凝土基体内部切割直径为40mm的圆形预切缝，切入混凝土深度为2mm～3mm，宽度1mm～2mm。然后用正拉粘结强度大于FRP片材粘贴树脂的正拉粘结强度的取样粘结剂将测试仪上的圆形钢标准块和FRP片材粘结，最后进行正拉试验直至破坏。最终记录的是粘贴FRP在正拉破坏时的荷载值P，并通过公式可计算得出粘贴FRP片材的正拉粘结强度f，其中S为钢标准块的粘结面面积。在实际加固工程中，对FRP片材的应用是将FRP布用胶粘贴于要加固的结构表面上，真正发挥性能的是FRP片材自身的抗拉性能以及FRP—混凝土界面的粘结性能。这种粘结大多数情况都是FRP—混凝土界面受剪切应力作用，而现有检测方式则是以粘贴FRP的正拉粘结强度作为检测加固混凝土结构施工质量的指标，其检测得出的结果与实际粘贴FRP的粘结强度和破坏模式都会有较大的差异，所以并不能实际反映出粘贴FRP片材在加固结构上的粘结性能。专利号为CN201510211688.2的专利技术公开了一种测定FRP-混凝土双面剪切性能的测试装置及测试方法，该装置包括液压千斤顶、力传感器、试件、计算机、液压油泵、锚固钢板、静态信号测试分析系统。在试件表面适合位置粘贴纤维布片材。测试前在纤维片材表面粘贴应变片。测试时液压油源可以控制液压千斤顶水平加载。计算机同时控制力传感器和静态信号测试分析系统。位移计通过信号线与静态信号测试分析系统相连，应变片通过导线与静态信号测试分析系统相连。力传感器和静态信号测试分析系统输出端和计算机相连，从而测试FRP-混凝土双面剪切性能。该专利技术还指出，目前规范采用的是正拉试验来测量纤维布与混凝土界面的粘结性能。从受力的角度来说，剪切状态更符合真实受力情况，主要有单面剪切性能和双面剪切性能。单面剪切试验很难解决夹具滑移以及试件对中问题，而双面剪切试验方法一般都较为复杂，试验设备要求也很高，缺乏结构简单，拆卸方便的试验方式。[
技术实现思路
]本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、拆卸方便、夹具不会滑移的片材粘结性能单剪测试仪。本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种拆装方便,便于在工程现场快速检验片材的粘贴质量，便于试件对中的片材粘结性能单剪测试方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种片材粘结性能单剪测试仪，包括液压装置、牵引索和片材夹头，液压装置包括手动液压泵、数显压力表和液压牵引装置，液压牵引装置包括用于固定在地面上的底座；手动液压泵的输出端通过油路接液压牵引装置，数显压力表安装在油路上；液压牵引装置的动力输出端接牵引索的下端，片材夹头与牵引索的上端连接。以上所述的片材粘结性能单剪测试仪，液压牵引装置包括千斤顶、双面齿条、U形齿条和两个齿轮，底座包括底板和四块侧板，四块侧板的下端固定在底板上；U形齿条包括横板和与横板连接的两条立板，立板的内侧包括齿条；左侧板的内壁和右侧板的内壁各包括U形齿条的滑道，U形齿条的立板别嵌在滑道中；两个齿轮布置在U形齿条的两条立板之间，齿轮外侧的轮齿与立板内侧的齿条啮合；前侧板孔和后侧板各包括两个轴孔，两个齿轮的轴头由轴孔支承；双面齿条竖直地布置在两个齿轮之间，双面齿条两侧的齿条分别与两个齿轮内侧的轮齿啮合；千斤顶布置在U形齿条的横板与底座的底板之间，双面齿条的顶端作为液压牵引装置的动力输出端接牵引索的下端。以上所述的片材粘结性能单剪测试仪，所述的牵引索是链条。以上所述的片材粘结性能单剪测试仪，包括上端敞口的槽箱，槽箱的底板固定在底座的顶端；槽箱底板的中部包括牵引索孔，牵引索穿过牵引索孔。以上所述的片材粘结性能单剪测试仪，所述的片材是FRP片材、薄钢板、木板或竹纤维板。以上所述的片材粘结性能单剪测试仪，U形齿条包括两条竖直布置的挡板，挡板的下端与横板的中部连接。一种片材粘结性能单剪测试方法，包括混凝土梁、片材和上述的片材粘结性能单剪测试仪，所述的片材粘贴在混凝土梁的侧面，下端露出；液压牵引装置的底座用复数个膨胀螺栓固定在片材下方的地面上，液压牵引装置的动力输出端通过对中处于所述的片材的正下方，片材夹头夹在片材的下端；驱动手动液压泵，液压牵引装置通过牵引索向片材施加一个垂直向下的拉力，带动片材夹头下拉所述的片材，使片材粘结界面受到剪切应力直至破坏；记录显示于数显压力表上的压强峰值P，片材粘结界面破坏荷载F＝P×S，其中，S为液压牵引装置液压动力部分的受力面积。以上所述的片材粘结性能单剪测试方法，所述的对中包括以下步骤：用铅锤或者激光定位仪将片材的垂直投影中心画在地面上，根据所述投影中心的位置在地面上钻固定液压牵引装置底座的螺栓孔，然后将液压牵引装置的底座用膨胀螺栓固定在片材下方的地面上。本专利技术结构简单、拆卸方便,便于在工程现场快速检验片材的粘贴质量，便于试件对中，便于操作，检测数据准确。[附图说明]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术实施例片材粘结性能单剪测试结构的示意图。图2是本专利技术实施例液压牵引装置底座的主视图。图3是本专利技术实施例液压牵引装置底座的俯视图。图4是本专利技术实施例槽箱的俯视图。图5是本专利技术实施例U形齿条主视图。图6是本专利技术实施例U形齿条的俯视图。图7是本专利技术实施例牵引索和夹具的主视图。[具体实施方式]本专利技术实施例片材粘结性能单剪测试结构如图1至图7所示，包括混凝土梁100、FRP片材200和片材粘结性能单剪测试仪，FRP片材200粘贴在混凝土梁100的侧面，下端露出。片材粘结性能单剪测试仪包括液压装置、作为牵引索的链条8和片材夹头9，液压装置包括手动液压泵7、数显压力表6和液压牵引装置300。液压牵引装置300包括底座1、千斤顶2、双面齿条3、U形齿条4和两个齿轮5。液压牵引装置300的底座1用8个膨胀螺栓11固定在片材下方地面的混凝土基础400上，液压牵引装置300的动力输出端位于片材的正下方，片材夹头9夹在片材200的下端。U形齿条4包括横板401和与横板401连接的两条立板402，立板402的内侧是齿条403。底座1用底板101和四块侧板102焊接而成，四块侧板的下端固定在底板101上。底板101上开设有8个的膨胀螺栓孔107，膨胀螺栓11将底座1锚固于地面，防止测试仪在进行测试过程中底座1因受拉力而被抬起。底板101两侧中间分别焊接一个把手便于底座1搬运。左侧板的内壁和右侧板102A的内壁各包括一条U形齿条的滑道103，U形齿条4的立板402别嵌在滑道103中，与滑道103滑动配合。两个齿轮5布置在U形齿条4的两条立板402之间，齿轮5外侧的轮齿与立板402内侧的齿条403啮合。前侧板和后侧板102B各有两个轴孔104，两根齿轮轴501的轴头由轴孔104支承，齿轮5由套在齿轮轴501中部的轴承502支承，在齿轮轴501上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片材粘结性能单剪测试仪，包括液压装置，其特征在于，包括牵引索和片材夹头，液压装置包括手动液压泵、数显压力表和液压牵引装置，液压牵引装置包括用于固定在地面上的底座；手动液压泵的输出端通过油路接液压牵引装置，数显压力表安装在油路上；液压牵引装置的动力输出端接牵引索的下端，片材夹头与牵引索的上端连接。

【技术特征摘要】
1.一种片材粘结性能单剪测试仪，包括液压装置，其特征在于，包括牵引索和片材夹头，液压装置包括手动液压泵、数显压力表和液压牵引装置，液压牵引装置包括用于固定在地面上的底座；手动液压泵的输出端通过油路接液压牵引装置，数显压力表安装在油路上；液压牵引装置的动力输出端接牵引索的下端，片材夹头与牵引索的上端连接。2.根据权利要求1所述的片材粘结性能单剪测试仪，其特征在于，液压牵引装置包括千斤顶、双面齿条、U形齿条和两个齿轮，底座包括底板和四块侧板，四块侧板的下端固定在底板上；U形齿条包括横板和与横板连接的两条立板，立板的内侧包括齿条；左侧板的内壁和右侧板的内壁各包括U形齿条的滑道，U形齿条的立板别嵌在滑道中；两个齿轮布置在U形齿条的两条立板之间，齿轮外侧的轮齿与立板内侧的齿条啮合；前侧板孔和后侧板各包括两个轴孔，两个齿轮的轴头由轴孔支承；双面齿条竖直地布置在两个齿轮之间，双面齿条两侧的齿条分别与两个齿轮内侧的轮齿啮合；千斤顶布置在U形齿条的横板与底座的底板之间，双面齿条的顶端作为液压牵引装置的动力输出端接牵引索的下端。3.根据权利要求1所述的片材粘结性能单剪测试仪，其特征在于，所述的牵引索是链条。4.根据权利要求1所述的片材粘结性能单剪测试仪，其特征在于，包括上端敞口的槽箱，槽箱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟文，潘泽杰，邢锋，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44