高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面性能测试方法技术

本发明专利技术涉及一种高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面性能测试方法，本发明专利技术以两个相互铰接的混凝土试块模拟高强钢绞线网增强ECC加固受弯构件时的真实受力状况，在混凝土试块上方的荷载作用下，界面剪切作用为钢构件受拉所引起的；进一步加强荷载后，弯曲的钢构件将在ECC试块和混凝土试块之间产生正应力，故荷载下钢构件承受拉力作用，以对ECC试块和混凝土试块的连接界面产生拉伸力，从而同时对ECC试块和混凝土试块的连接界面剪切力和拉伸力作用，真实反映静载作用下高强钢绞线网增强ECC加固梁界面粘结性能，真实模拟此加固梁受力状态。

【技术实现步骤摘要】
高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面性能测试方法
本专利技术属于高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面粘结性能测试方法领域，尤其涉及静载作用下基于混凝土梁式试件的高强钢绞线网增强工程用水泥基复合材料与混凝土界面粘结性能。
技术介绍
工程用水泥基复合材料（Engineeredcementitiouscomposite，简称ECC）力学性能优异，为解决混凝土结构耐久性、工程结构抗裂防震以及对旧结构翻新和加固等方面提供了更好的解决途径，被广泛用于混凝土结构加固技术试验研究，而ECC与混凝土界面间的粘结性能是两者共同工作的关键。高强钢绞线网强度高，其标准强度约为普通筋材的5倍，采用高强钢绞线网增强ECC对混凝土梁进行的抗弯或抗剪方面的加固，效果良好，并且可以显著提高构件刚度，这是碳纤维加固技术所不具备的。目前，研究ECC与混凝土界面粘结锚固的试验方法分为两类，一类是轴向拉伸试验（详见参考文献：田俊.超高韧性水泥基复合材料加固混凝土结构的界面力学性能与耐久性能研究[D].东南大学,2017）；另一类是面内剪切试验，包括单剪试验、双剪试验、斜剪试验（详见参考文献：崔启飞.ECC-混凝土层间界面性能试验研究[D].扬州大学,2016.）。其中：如图1所示为轴向拉伸试验，此方法通过拉力机直接获得粘结强度，拉力机的夹头101上设置钢制的垫块102，垫块102之间夹紧螺栓103，螺栓103有两根，其中一根的头部预埋在ECC试件104中，另一根的头部预埋在混凝土试件105中，但得到的粘结强度很难评估ECC与混凝土粘结面在剪切和弯曲状态下的力学性能；如图2-4所示为单剪试验、双剪试验等面内剪切试验均是将混凝土面与ECC进行粘结，通过竖向加载来测得混凝土与ECC之间的粘结强度，混凝土与ECC的粘结面受到平行于该面的粘结剪应力的作用。其中，如图2所示的单剪试验方法采用两个相互扣合的L型的钢模具201，钢模具201的竖部开设有凹槽，一钢模具201的凹槽内成型有ECC试件202，另一钢模具201的凹槽内成型有混凝土试件203，ECC试件202和混凝土试件203采用平面粘接方式连接，该粘接平面平行或重合于加载力的加载方向；如图3所示的双剪试验方法采用位于中间的混凝土试件301及其相对两侧平面粘接连接的ECC试件302，混凝土试件301的顶部抵顶连接上钢垫块303，两个ECC试件302的下方抵顶连接下钢垫块304；如图4所示的斜剪试验方法采用斜面配合的ECC试件401和混凝土试件402，混凝土试件402位于ECC试件401斜上方，混凝土试件402顶部抵顶连接有上钢垫块403，ECC试件401的底部抵顶连接下钢垫块404。但是，在高强钢绞线网增强ECC加固混凝土构件中，钢绞线锚固区除受拉以外，通常同时作用有弯矩和剪力，而以上试件不能反映这种情况，为了更好的模拟高强钢绞线网增强ECC加固混凝土梁这一复杂的受力情况，可采用梁式试件。如图5所示，根据RILEM-FIP-CEB建议的用于对筋材和混凝土粘结性能进行测试的改进梁式试件，梁式试验是两个相同的混凝土试块501通过铰点502连接在一起，在混凝土梁式试件中部或底面粘结加固材料，具体而言如图5所示的，在两个混凝土试块501中部预埋穿装钢筋503，并在钢筋503的穿入和穿出位置套接塑料套管504。通过梁顶加载来测试粘结力学性能。该方法的优点是可以考虑混凝土梁的受弯或受剪影响，符合加固材料加固混凝土梁的实际受力状态。但高强钢绞线网增强ECC作为混凝土加固材料来进行界面粘结性能研究的梁式试验试件还未存在，因此，这就需要一种适合于高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面粘结性能测试装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于梁式试件的高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面粘结性能测试方法，解决现有高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面粘结性能装置存在的问题与不足，满足真实反映高强钢绞线网增强ECC加固混凝土梁受力状态的要求。该方法的技术方案如下：高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面性能测试方法，包括：1）浇筑成型两块形状相同的混凝土试块；2）将两混凝土试块间隔的相对分布，并在两混凝土试块下方空悬放置绑扎成型的钢绞线网；3）在两混凝土试块各自底面浇筑成型ECC试块，ECC试块与混凝土试块固连，所述钢绞线网的相对两侧预埋固定在ECC试块中；4）在两混凝土试块之间的间隔空间顶部安装铰链，铰链的两端各自固定在两混凝土试块的相向侧，并在两ECC试块中至少一个上连接检测应力和/或位移的传感元件，以获得试验试件；5）将试验试件放置在两个简支支点上，两简支支点分别支撑在两混凝土试块底面的相互远离侧；6）从试验试件的上方施加载荷，载荷同时作用在两混凝土试块顶面的相向侧。优选地，铰链通过粘钢胶粘接在混凝土试块上，并在试验完成后，从粘接位置将铰链从混凝土试块上割下。优选地，传感元件包括贴在ECC试块和/或混凝土试块上的电阻应变片以及连接在ECC试块和非所处混凝土试块之间的位移传感器，电阻应变片和位移传感器连接多通道动态应变记录仪。优选地，两混凝土试块中一个上设有用于使所述一个与该侧ECC试块连接强度大于另一个与另一侧ECC试块连接强度的加固结构，另一个上设有用于检测所述另一侧ECC试块形变和/或位移的传感元件。本专利技术的有益效果：本专利技术以两个相互铰接的混凝土试块模拟高强钢绞线网增强ECC加固受弯构件时的真实受力状况，在混凝土试块上方的荷载作用下，界面剪切作用为钢构件受拉所引起的；进一步加强荷载后，弯曲的钢构件将在ECC试块和混凝土试块之间产生正应力，故荷载下钢构件承受拉力作用，以对ECC试块和混凝土试块的连接界面产生拉伸力，从而同时对ECC试块和混凝土试块的连接界面剪切力和拉伸力作用，真实反映静载作用下高强钢绞线网增强ECC加固梁界面粘结性能，真实模拟此加固梁受力状态。进一步地，本专利技术采用开设有安装豁口的“L”型混凝土试验试块，可保证在加载过程中混凝土试块不会产生弯剪或弯曲裂缝，同时节约了混凝土用量，减少了混凝土自重。进一步地，本专利技术相比已有的ECC与混凝土界面粘结测试的面内剪切试验方法，更有效的避免加载不对称的影响，保证数据的可靠性，高精度的测试结果提高了检测结果的可信性。进一步地，本专利技术设计的铰链可重复使用，不仅节省了成本，而且保证了两侧混凝土试块的均匀受力。试块制作方便，试验操作简单，解决了大批量的高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面粘结力学性能的试验测试问题。附图说明图1是现有技术中轴向拉伸试验方法示意图；图2是现有技术中单剪试验方法示意图；图3是现有技术中双剪试验方法示意图；图4是现有技术中斜剪试验方法示意图；图5是现有技术中钢筋与混凝土界面性能梁式试验试件示意图；图6是本专利技术实施例1测试装置的示意图；图7是图6的A-A剖视图；图8是图6的B-B剖视图；图9是图6的仰视图；图10是本专利技术实施例1测试装置的E本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面性能测试方法，其特征在于，包括：/n1）浇筑成型两块形状相同的混凝土试块；/n2）将两混凝土试块间隔的相对分布，并在两混凝土试块下方固定钢绞线网；/n3）在两混凝土试块各自底面浇筑成型ECC试块，ECC试块与混凝土试块固连，所述钢绞线网的相对两侧预埋固定在ECC试块中；/n4）在两混凝土试块之间的间隔空间顶部安装铰链，铰链的两端各自固定在两混凝土试块的相向侧，并在两ECC试块中至少一个上连接检测应力和/或位移的传感元件，以获得试验试件；/n5）将试验试件放置在两个简支支点上，两简支支点分别支撑在两混凝土试块底面的相互远离侧；/n6）从试验试件的上方施加载荷，载荷同时作用在两混凝土试块顶面的相向侧。/n

【技术特征摘要】
1.高强钢绞线网增强ECC与混凝土界面性能测试方法，其特征在于，包括：
1）浇筑成型两块形状相同的混凝土试块；
2）将两混凝土试块间隔的相对分布，并在两混凝土试块下方固定钢绞线网；
3）在两混凝土试块各自底面浇筑成型ECC试块，ECC试块与混凝土试块固连，所述钢绞线网的相对两侧预埋固定在ECC试块中；
4）在两混凝土试块之间的间隔空间顶部安装铰链，铰链的两端各自固定在两混凝土试块的相向侧，并在两ECC试块中至少一个上连接检测应力和/或位移的传感元件，以获得试验试件；
5）将试验试件放置在两个简支支点上，两简支支点分别支撑在两混凝土试块底面的相互远离侧；
6）从试验试件的上方施加载荷，载荷同时作用在两混凝土试块顶面的相向侧。


2.根据权利要求1所述的高强...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊涛，邹旭岩，李可，尹卫红，麻永建，王保贵，和学庆，刘子辉，任永昌，朱仁波，娄占涛，
申请(专利权)人：郑州大学，河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41