测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其试件包括混凝土块和伸出混凝土块外的双肢钢筋，其特征在于所述试验装置包括上顶板，下底板，上顶板与下底板通过螺杆连接，在上顶板和下顶板之间形成可置入混凝土块的试件主体容纳空间；所述上顶板上设有上部加载杆，所述上部加载杆用于夹持在试验机顶部；下底板开设试件钢筋穿孔，将混凝土块置入试件主体容纳空间，将试件下端的双肢钢筋穿过该试件钢筋穿孔后，并利用试验机的下夹具夹持试件的双肢钢筋下端。本发明专利技术操作简单，试验便捷，可实现大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的测试，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置及方法
本专利技术属于材料性能试验领域，具体涉及一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置及方法。
技术介绍
预制拼装桥梁结构具有施工便捷、质量稳定、对环境和交通影响小、良好的节能与环保等优点，目前已成为世界桥梁结构的主要发展趋势之一。超高性能混凝土由于具有超高抗压强度、超高抗拉强度、类金属变形特性、超高耐久性、良好的施工性能等优点，采用该材料连接预制墩柱与承台、盖梁逐渐成为是桥梁下部结构连接的主要形式之一。超高性能混凝土与钢筋的粘结强度是其基本的力学特征，可用来确定钢筋在超高性能混凝土中的锚固长度与搭接长度，进而可确定预制墩柱与承台、盖梁的连接接缝尺寸，在工程实践中有着重要的意义。目前，国内外对小直径单肢钢筋与普通混凝土的粘结强度试验已做了较多研究。试件尺寸为150mm的立方体，所采用的钢筋为小直径单肢钢筋（直径12mm~20mm）。而桥梁墩柱的配筋形式与常规的建筑结构有很大的区别，由于受力的需要，桥梁墩柱的纵筋直径较大（一般为32mm），且双肢钢筋较为常见。初步研究表明，由于超高性能混凝土的粘结强度较高，双肢钢筋与超高性能混凝土的锚固长度在6d~9d之间。因此，在锚固长度为6d时（以32mm钢筋为例，为192mm），原有的试件尺寸及万能试验机已不适用。同时原有的试验装置无论在装置高度、强度、刚度均不适用，其上部加载杆与上顶板之间采用万向铰连接，其受力也并不均匀，下底板开的小圆孔也不利于双肢钢筋穿过。故需针对测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置及方法进行专门设计，以准确测试其粘结强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种构造简单，测试方便的测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其试件包括混凝土块和伸出混凝土块外的双肢钢筋，其特征在于所述试验装置包括上顶板，下底板，上顶板与下底板通过螺杆连接，在上顶板和下顶板之间形成可置入混凝土块的试件主体容纳空间；所述上顶板上设有上部加载杆，所述上部加载杆用于夹持在试验机顶部；下底板开设试件钢筋穿孔，将混凝土块置入试件主体容纳空间，将试件下端的双肢钢筋穿过该试件钢筋穿孔后，并利用试验机的下夹具夹持试件的双肢钢筋下端。进一步地，所述上部加载杆与上顶板的连接面为球面，可适应试验机夹持方向的偏差，且使受力更为均匀。进一步地，所述下底板的试件钢筋穿孔为开设在下底板中央的扁圆孔，以适应大直径双肢钢筋穿过，同时开孔不宜太大，避免对下底板削弱太多。进一步地，上顶板与下底板间距优选为440~460mm，满足试件斜向穿过的最小高度。进一步地，所述试验装置的周围安装有防爆玻璃护罩以保证试验安全。进一步地，所述试件包括250mm*250mm*350mm的长方体混凝土块，所述长方体混凝土块内穿设有直径32mm的双肢钢筋，所述双肢钢筋下部为加载端，上部为自由端，其中下部伸出长度为240mm，上部伸出长度为30mm所述试验装置的上顶板与下底板尺寸为400mm×280mm×60mm，以保证装置的强度和刚度。进一步地，所述试验机采用万能试验机，加载量程不小于1500kN，竖向拉伸空间不小于900mm，所述试验机的下夹具采用钢板夹具来夹持双肢钢筋。本专利技术的另一目的在于设计一种构造简单，测试方便的测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验方法，其特征在于该试验方法包括以下步骤：A、制作试验试件，该试件包括混凝土块，以及伸出混凝土块外的双肢钢筋，在试件制作时应保证双肢钢筋在竖直方向与混凝土块底面垂直，并保证双肢钢筋的纵肋在非夹持方向；同时在试件加载端的钢筋与混凝土连接处设置PVC套管隔离钢筋与混凝土，以保证粘结强度的测试可排除加载端复杂受力的影响；B、制作试验装置。将上顶板与下底板采用螺杆连接，螺杆端部采用螺栓拧紧；将上部加载杆与上顶板连接，上部加载杆与上顶板的接触面为球面，以满足试验机夹持方向的偏差，使受力均匀，下底板设扁圆孔，以便双肢钢筋穿过；C、将试验装置安装在万能试验机上，所述万能试验机的竖向拉伸空间不小于900mm，上部加载杆夹持在万能试验机顶部，将试件斜向穿过底板的扁圆孔；待安装完成后，将试件的大直径双肢钢筋夹持在万能试验机底部的钢板夹具；D、在试验装置周围安装一圈防爆玻璃护罩；E、进行试验。本专利技术提供的技术方案优点为：（1）本专利技术所采用的试验装置尺寸可满足该试验的上限（直径32mm的双肢钢筋、锚固长度9d），可适应试验的钢筋直径和锚固长度的变化，达到试验目的。（2）本专利技术所采用的试验装置上顶板与上部加载杆之间的连接面为球面，可适应试验机夹持方向的偏差，使受力更为均匀。（3）本专利技术所采用的试验装置下底板开扁圆孔可适应双肢钢筋穿过的需求，同时可方便使试件斜向放入装置内。（4）本专利技术所采用的万能试验机参数可满足大直径双肢钢筋拉拔试验竖向拉伸空间的需求，为该试验的实施提供了条件。（5）本专利技术提供的大直径双肢钢筋与混凝土粘结性能的试验装置及试验方法操作简单，试验便捷，使用安全可靠，便于推广使用。附图说明图1是本专利技术提供的一种大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度试验的试件示意图。图2是本专利技术提供的一种用于测量大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置及万能试验机示意图。图中：1为混凝土，2为大直径双肢钢筋，3为试件，4为上部加载杆，5为上顶板，6为下底板，7为连接螺杆，8为螺栓，9为防爆玻璃护罩，10为接触球面，11为万能试验机，12为万能试验机下侧钢板夹具。具体实施方式以下根据图1～图2，具体说明本专利技术的较佳实施例。图1为本专利技术提供的一种大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度试验的试件示意图，如图所示，该试件包括一个250mm*250mm*350mm的长方体混凝土块，所述长方体混凝土块内穿设有直径32mm的双肢钢筋，双肢钢筋与长方体混凝土块的底部设置35mm长的PVC套管隔离钢筋与混凝土，所述双肢钢筋下部为加载端，上部为自由端，其中下部伸出长度为240mm，上部伸出长度为30mm。本专利技术的试验装置应考虑如下技术问题：（1）大直径双肢钢筋（直径为32mm）的锚固长度在9d时即可达到288mm，且为了防止试件劈裂破坏，保护层厚度不可太小，故试验装置的平面尺寸及高度均较大。（2）该试验受力较大，故试验装置应具有较大的强度，使其在试验过程中不发生强度破坏，影响试验的进行。（3）该试验受力且试件的平面尺寸均较大，故试验装置应具有较大的刚度，使其在试验过程中不出现变形，影响试验数据的测定。（4）试件的受力及竖向高度较大，故采用的万能试验机的量程和竖向拉伸空间应满足要求。因此，如图2所示，本专利技术的一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，包括上顶板5，下底板6，上顶板与下底板通过螺杆7连接，在上顶板5和下顶板6之间形成可置入混凝土块的试件主体容纳空间；所述上顶板5上设有上部加载杆4，所述上部加载杆4用于夹持在试验机顶部；下底板6开设试件钢筋穿孔，将混凝土块置入试件主体容纳空间，将试件下端的双肢钢筋穿过该试件钢筋穿孔后，并利用试验机的下夹具夹持试件的双肢钢筋下端。其中上部加载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其试件包括混凝土块和伸出混凝土块外的双肢钢筋，其特征在于所述试验装置包括上顶板，下底板，上顶板与下底板通过螺杆连接，在上顶板和下顶板之间形成可置入混凝土块的试件主体容纳空间；所述上顶板上设有上部加载杆，所述上部加载杆用于夹持在试验机顶部；下底板开设试件钢筋穿孔，将混凝土块置入试件主体容纳空间，将试件下端的双肢钢筋穿过该试件钢筋穿孔后，并利用试验机的下夹具夹持试件的双肢钢筋下端。

【技术特征摘要】
1.一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其试件包括混凝土块和伸出混凝土块外的双肢钢筋，其特征在于所述试验装置包括上顶板，下底板，上顶板与下底板通过螺杆连接，在上顶板和下顶板之间形成可置入混凝土块的试件主体容纳空间；所述上顶板上设有上部加载杆，所述上部加载杆用于夹持在试验机顶部；下底板开设试件钢筋穿孔，将混凝土块置入试件主体容纳空间，将试件下端的双肢钢筋穿过该试件钢筋穿孔后，并利用试验机的下夹具夹持试件的双肢钢筋下端。2.如权利要求1所述的一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其特征在于，所述上部加载杆与上顶板的连接面为球面。3.如权利要求1所述的一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其特征在于，所述下底板的试件钢筋穿孔为开设在下底板中央的扁圆孔，以适应大直径双肢钢筋穿过。4.如权利要求1所述的一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其特征在于，上顶板与下底板间距优选为440~460mm，满足试件斜向穿过的最小高度。5.如权利要求1所述的一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其特征在于，所述试验装置的周围安装有防爆玻璃护罩。6.如权利要求1所述的一种测试大直径双肢钢筋与混凝土粘结强度的试验装置，其特征在于，所述试件包括250mm*250mm*350mm的长方体混凝土块，所述长方体混凝土块内穿设有直径32mm的双肢钢筋，所述双肢钢筋下部为加载端，上部为自由端，其中下部伸出长度为240mm，上部伸出长度为30...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞龙，马骉，黄虹，张培君，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31