專利名稱：加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要用于建設(shè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，在混凝土結(jié)構(gòu)加固改造中，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)加固材料和混凝土基材時(shí)的測(cè)試其抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的裝置及方法。
背景技術(shù)：
混凝土結(jié)構(gòu)工程加固改造項(xiàng)目中，有需要在混凝土基材上粘貼鋼板、復(fù)合增強(qiáng)纖維等加固材料的技術(shù)措施。此類措施通過(guò)結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼到混凝土基體上，充分發(fā)揮加固材料抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于加固材料與混凝土基體的協(xié)調(diào)變形與共同受力，兩者之間協(xié)調(diào)變形則完全依靠結(jié)構(gòu)膠提供的剪切粘結(jié)力提供，因而抗剪粘結(jié)強(qiáng)度是衡量粘接材料性能的重要指標(biāo)。加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度能最直接反映結(jié)構(gòu)膠的性能，目前尚無(wú)相應(yīng)的測(cè)定方法。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2006、《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50550-2010、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146:2003 (2007年版)中，關(guān)于結(jié)構(gòu)膠的性能指標(biāo)，有正拉粘結(jié)強(qiáng)度、鋼一鋼抗剪強(qiáng)度等性能，但均不能反映加固材料與基材的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度這一重要指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)附錄中有“結(jié)構(gòu)膠粘合加固材料與基材的正拉粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)室測(cè)定方法”，用以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)膠的正拉粘結(jié)強(qiáng)度，但是測(cè)試時(shí)的結(jié)構(gòu)膠應(yīng)力狀態(tài)(垂直于加固材料表面的正應(yīng)力)與結(jié)構(gòu)正常受力時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)(平行于加固材料表面的剪應(yīng)力)并不相同，正拉粘結(jié)強(qiáng)度與抗剪粘結(jié)強(qiáng)度反映的是結(jié)構(gòu)膠兩個(gè)不同方面的粘結(jié)性能。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的測(cè)定(剛性材料對(duì)剛性材料)》GB/T7124-2008中有膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度(剛性材料對(duì)剛性材料)的測(cè)試方法，該方法是在平行于粘接面的試樣主軸方向上施加拉伸力，檢測(cè)出剛性材料單搭接粘接處(即鋼片對(duì)鋼片或纖維板對(duì)纖維板)的剪切應(yīng)力，在一定程度上反映了結(jié)構(gòu)膠材料本身的粘結(jié)強(qiáng)度。但在實(shí)際加固工程中結(jié)構(gòu)正常受力時(shí)，結(jié)構(gòu)膠最直接的粘結(jié)性能指標(biāo)是所粘結(jié)的加固材料與混凝土基材間的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度，由于混凝土材料抗拉強(qiáng)度較低，無(wú)法按該標(biāo)準(zhǔn)制作加固材料對(duì)混凝土薄板的試樣，故此強(qiáng)度指標(biāo)無(wú)法通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。該標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)試的結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)性能指標(biāo)僅僅是加固材料與加固材料之間的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度，故該標(biāo)準(zhǔn)中明確注明了 “從單搭接膠結(jié)件得到的剪切強(qiáng)度值不能作為結(jié)構(gòu)膠接的設(shè)計(jì)應(yīng)力”。當(dāng)前有發(fā)明專利“剪切強(qiáng)度測(cè)試儀及剪切測(cè)試方法”(專利號(hào)ZL201010107968. 6)，是在工程結(jié)構(gòu)加固改造項(xiàng)目中混凝土結(jié)構(gòu)采用淺層嵌固高強(qiáng)板條或表面粘貼高強(qiáng)板條時(shí)，檢測(cè)板條與原混凝土結(jié)構(gòu)之間粘結(jié)剪切強(qiáng)度的專用儀器和方法。該設(shè)備分為測(cè)力桿、剪切支架、示數(shù)儀三部分，通過(guò)旋緊測(cè)力桿螺栓，使剪切支架端部張開(kāi)，利用傳力靴抵住粘結(jié)完成的板條并對(duì)其推壓，使之與混凝土界面粘結(jié)破壞，采用測(cè)力桿內(nèi)設(shè)的拉壓傳感器測(cè)試剪切力的大小，由示數(shù)儀顯示最大剪切力。該發(fā)明專利采用局部破損的手段，在被加固的構(gòu)件上切割出一定面積的加固材料，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試該面積范圍內(nèi)加固材料與基材的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度，可以反映粘貼加固的施工質(zhì)量。但是該發(fā)明專利僅能檢測(cè)具有一定厚度的加固材料的粘結(jié)剪切強(qiáng)度，需要傳力靴抵住并推動(dòng)板條使之與混凝土基材間產(chǎn)生剪切破壞，對(duì)于厚度較小的板條(I 2mm)及纖維布(O. 111 O. 167mm)等加固材料時(shí)，由于傳力靴難以做到僅抵住加固材料而不接觸混凝土，往往無(wú)法推動(dòng)板條或纖維布使之剪切破壞，該方法的使用具有一定的局限性；采用該發(fā)明專利測(cè)試時(shí)加固材料受壓力作用，與實(shí)際工程中受拉力的情況不符；采用該發(fā)明專利時(shí)需對(duì)加固材料進(jìn)行切割，不僅對(duì)加固材料和被加固構(gòu)件有一定的損傷，切割時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)影響粘接材料的性能，影響測(cè)試結(jié)果。故該 發(fā)明專利不能完全適應(yīng)加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)膠粘合加固材料與混凝土基材時(shí)抗剪粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)方法的不足，保證結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)性能和加固材料與結(jié)構(gòu)膠的匹配性，保證加固工程質(zhì)量，本發(fā)明提供了一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)試裝置及方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)措施是，一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是它包括設(shè)置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。本方案的具體特點(diǎn)還有，所述上掛架包括位于混凝土試塊上方的陽(yáng)角蓋板和位于混凝土試塊下方的刀口托板，陽(yáng)角蓋板和刀口托板通過(guò)至少一條上連接條連接在一起，在刀口托板底面設(shè)置V形凸起。所述下掛架包括位于上部的刀槽蓋板和位于下部的陽(yáng)角托板，刀槽蓋板和陽(yáng)角托板通過(guò)至少一條下連接條連接在一起；在刀槽蓋板頂面設(shè)置V形凹槽，V形凸起及V形凹槽均與陽(yáng)角蓋板平行布置。上連接條為兩條且均勻分布在陽(yáng)角蓋板和刀口托板的與V形凹槽平行的側(cè)面上；下連接條為兩條且均勻分布在刀槽蓋板和陽(yáng)角托板的與V形凹槽平行的側(cè)面上。在混凝土試塊上位于陽(yáng)角蓋板和陽(yáng)角托板對(duì)側(cè)分別設(shè)置定位蓋板。上掛架和下掛架四角設(shè)置四根定位條，定位條上設(shè)置四個(gè)定位孔，穿過(guò)定位孔的螺栓分別旋入陽(yáng)角蓋板，刀口托板，刀槽蓋板和陽(yáng)角托板上對(duì)應(yīng)設(shè)置的螺紋孔中將陽(yáng)角蓋板，刀口托板，刀槽蓋板，陽(yáng)角托板和定位蓋板整體地固定在一起。連接條及定位條的螺栓孔均為長(zhǎng)條形，可以調(diào)整托板與蓋板的間距，以便適應(yīng)存在制作誤差的混凝土試塊。V形凸起的高度為10mm，角度為80° 90° ;V形凹槽凹進(jìn)的深度為3mm，角度為110。 120。。本發(fā)明還提供一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法，其特征是在兩個(gè)混凝土試塊上設(shè)置如權(quán)利要求I所述的上掛架和下掛架；將上掛架放置到下掛架上使V形凸起放置在V形凹槽中，并使用定位條將上掛架和下掛架臨時(shí)固定；采用結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼到試塊側(cè)面，加固材料在兩試塊的粘貼面積相等，待結(jié)構(gòu)膠完全固化并在常溫下養(yǎng)護(hù)一周后，拆除混凝土試塊一側(cè)的全部定位蓋板和全部定位條，利用壓力機(jī)或其它加荷設(shè)備產(chǎn)生的壓力施加在陽(yáng)角蓋板和陽(yáng)角托板上，使混凝土試塊有繞V形凸起接觸線樞轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，加固材料阻止其樞轉(zhuǎn)，從而在加固材料與混凝土基材之間產(chǎn)生剪切粘結(jié)力；當(dāng)結(jié)構(gòu)膠的剪切粘結(jié)力達(dá)到極限值并最終破壞時(shí)，即可通過(guò)極限壓力和破壞的粘結(jié)面積計(jì)算出抗剪粘結(jié)強(qiáng)度。它的具體特點(diǎn)還有，V形凸起位于混凝土試塊底面中部的下方，剪切粘結(jié)力與加荷設(shè)備的壓力大小相等。本發(fā)明的有益效果是上掛架和下掛架形成可以固定混凝土標(biāo)準(zhǔn)試塊的空間框架，并且形成空間杠桿體系，在加載設(shè)備對(duì)陽(yáng)角蓋板施壓以后，混凝土試塊有繞刀口托板V形凸起端部樞轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，使加固材料與混凝土試塊表面間產(chǎn)生剪切力。定位條的作用是臨時(shí)固定混凝土試塊，保證在混凝土試塊側(cè)面粘貼加固材料、結(jié)構(gòu)膠養(yǎng)護(hù)和試驗(yàn)裝置在試驗(yàn)機(jī)就位的過(guò)程中，混凝土試塊不產(chǎn)生相對(duì)位移，結(jié)構(gòu)膠不被擾動(dòng)。連接條、定位條設(shè)長(zhǎng)條形螺栓孔，其作用是可以調(diào)整蓋板間距，以便適應(yīng)存在制作誤差的混凝土試塊。在測(cè)試過(guò)程中，連接條不受力。采用試驗(yàn)機(jī)或其它加荷設(shè)備對(duì)陽(yáng)角蓋板和陽(yáng)角托板施壓后，加固材料與混凝土基材之間產(chǎn)生剪切粘結(jié)力τ (y)，其受力狀態(tài)與工程中的受力狀態(tài)一致。試驗(yàn)裝置的刀口托板V型凸起接觸線位于混凝土試塊的中部，剪切粘結(jié)力τ (y)的合力T與試驗(yàn)機(jī)的壓力大小相等。當(dāng)結(jié)構(gòu)膠的剪切粘結(jié)力達(dá)到極限值并最終破壞時(shí)，即可通過(guò)極限壓力N和破壞的粘結(jié)面積A計(jì)算出抗剪粘結(jié)強(qiáng)度f(wàn)'。該設(shè)備具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，安全可靠，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，測(cè)試結(jié)構(gòu)膠粘合加固材料與混凝土基材的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度時(shí)，可采用強(qiáng)度和集料配比與待加固的構(gòu)件混凝土相近的混凝土試塊，以便更好地評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用于實(shí)際工程時(shí)的粘結(jié)性能及其與加固材料的適配性。該測(cè)試方法試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，試驗(yàn)方法可靠，適用于測(cè)試加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度的測(cè)試。受力情況分析如下圖4所示，加載設(shè)備壓力由陽(yáng)角蓋板(陽(yáng)角托板)傳至混凝土試塊，然后傳至刀口托板(刀槽蓋板)，連接條在試驗(yàn)過(guò)程中不受力。在壓力的作用下，試塊有圍繞V形凸起接觸線(O處)樞轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，加固材料產(chǎn)生拉力T阻止其轉(zhuǎn)動(dòng)，加固材料與混凝土基材之間產(chǎn)生剪切粘結(jié)力。試驗(yàn)過(guò)程中剪切粘結(jié)力的合力(加固材料拉力)、加載設(shè)備壓力繞V形凸起接觸線力矩平衡，試驗(yàn)過(guò)程中直至破壞，結(jié)構(gòu)膠剪切變形極小，故試塊樞轉(zhuǎn)極小，剪切粘結(jié)力的合力、加載設(shè)備壓力始終平行。試驗(yàn)破壞時(shí)，加載設(shè)備極限壓力為N，結(jié)構(gòu)膠剪切力合力(加固材料拉力)為T，試驗(yàn)裝置的刀口托板V型凸起接觸線位于混凝土試塊的中部，T、N的力臂均為75mm，由力矩平衡方程
75XN=75XT 有T=N
結(jié)構(gòu)膠剪切力合力(加固材料拉力)T與結(jié)構(gòu)膠剪切粘結(jié)應(yīng)力τ (y)的關(guān)系為
T = j
結(jié)構(gòu)膠剪切粘結(jié)應(yīng)力τ (y)完全由結(jié)構(gòu)膠承擔(dān)，其受力狀態(tài)與工程中的受力狀態(tài)一致。試件破壞時(shí)，加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度為
Λ = ^ 4式中Α為粘結(jié)面面積。
A A試驗(yàn)驗(yàn)證情況
采用本裝置及方法，對(duì)山東省建筑科學(xué)研究院研制生產(chǎn)的ΚΥ-5型結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)選用強(qiáng)度等級(jí)為C20和C40的兩種混凝土試塊，以代表兩種不同的工程情況。
選用強(qiáng)度等級(jí)為C20混凝土試塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)如下 論
I破壞狀態(tài)
本方法測(cè)得的破壞狀態(tài)有別于《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2006、《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50550-2010、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146:2003 (2007年版)等標(biāo)準(zhǔn)中采用正拉粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)的破壞形態(tài)(一般為混凝土基層受拉破壞)；也有別于《膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的測(cè)定(剛性材料對(duì)剛性材料)》GB/T7124-2008中膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度(剛性材料對(duì)剛性材料)試驗(yàn)時(shí)的破壞狀態(tài)(一般為結(jié)構(gòu)膠與剛性材料粘結(jié)面剪切破壞或結(jié)構(gòu)膠層間剪切破壞)。本方法測(cè)得的破壞狀態(tài)為混凝土表層剪切破壞(混凝土強(qiáng)度較低時(shí))或混凝土與結(jié)構(gòu)膠粘接面界面剪切破壞(混凝土強(qiáng)度較高時(shí))，與工程結(jié)構(gòu)中的破壞形態(tài)相同，符合工程實(shí)際情況。(如圖5)
2測(cè)試時(shí)加固材料受力狀態(tài)
本方法有別于采用發(fā)明專利“剪切強(qiáng)度測(cè)試儀及剪切測(cè)試方法”(專利號(hào)ZL201010107968. 6)測(cè)試淺層嵌固高強(qiáng)板條或表面粘貼高強(qiáng)板條的粘結(jié)強(qiáng)度時(shí)，加固材料在檢測(cè)過(guò)程中受壓力作用的情況，本方法測(cè)試時(shí)加固材料受拉力作用，與實(shí)際工程中受力狀態(tài)相同，所測(cè)的結(jié)果更能代表工程實(shí)際情況。3檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比
本方法測(cè)得的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度比正拉粘結(jié)強(qiáng)度(按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010的規(guī)定，C20時(shí)正拉強(qiáng)度取I. 54MPa，C40時(shí)取2. 39MPa)的數(shù)值略高，符合混凝土剪切強(qiáng)度略高于正拉強(qiáng)度的實(shí)際情況。4測(cè)試精度
本方法測(cè)試的同組試件破壞狀態(tài)相近，測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差均較小，表明試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，試驗(yàn)方法可靠。5貼近工程實(shí)際
抗剪強(qiáng)度結(jié)果不僅與結(jié)構(gòu)膠本身的性質(zhì)有關(guān)，也與混凝土強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)。本方法測(cè)試的結(jié)果反映了這一實(shí)際情況，并可根據(jù)實(shí)際工程混凝土強(qiáng)度的不同而選用不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土試塊，以便做出與工程實(shí)際更為接近測(cè)試結(jié)果，更好地指導(dǎo)工程實(shí)踐。


圖I是上掛架和下掛架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是設(shè)置在混凝土試塊外上掛架和下掛架結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是試驗(yàn)時(shí)上下掛架狀態(tài)圖；圖4是受力分析圖；圖5是實(shí)際工程中加固材料在拉力下剝離破壞狀態(tài)示意圖。圖中1 一螺釘；2—上連接條；3—陽(yáng)角蓋板；4一刀口托板；5—刀槽蓋板；6—陽(yáng)角托板；7—定位條；8—定位蓋板；9一混凝土試塊；10—加固材料；11 一加載設(shè)備壓力方向；12—下連接條；13_螺栓孔；14_端部剝離；15_中部斜裂縫處剝離。
具體實(shí)施例方式如圖1-2所示，一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，它包括設(shè)置在上混凝土試塊9外緣的上掛架以及下混凝土試塊9外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。所述上掛架包括位于混凝土試塊9上方的陽(yáng)角蓋板3和位于混凝土試塊9下方的刀口托板4，陽(yáng)角蓋板3和刀口托板4通過(guò)至少一條上連接條2連接在一起，在刀口托板4底面設(shè)置V形凸起；所述下掛架包括位于上部的刀槽蓋板5和位于下部的陽(yáng)角托板6，刀槽蓋板5和陽(yáng)角托板6通過(guò)至少一條下連接條12連接在一起；在刀槽蓋板5頂面設(shè)置V形凹槽，V形凸起及V形凹槽均與陽(yáng)角蓋板3平行布置。上連接條2為兩條且均勻分布在陽(yáng)角蓋板3和刀口托板4的與V形凹槽平行的側(cè)面上；下連接條12為兩條且均勻分布在刀槽蓋板5和陽(yáng)角托板6的與V形凹槽平行的側(cè)面上；在混凝土試塊9上位于陽(yáng)角蓋板3和陽(yáng)角托板6對(duì)側(cè)分別設(shè)置定位蓋板8。上掛架和下掛架四角設(shè)置四根定位條7，定位條7上設(shè)置四個(gè)定位孔，穿過(guò)定位孔的螺釘I分別旋入陽(yáng)角蓋板3，刀口托板4，刀槽蓋板5、陽(yáng)角托板6和定位蓋板8上對(duì)應(yīng)設(shè)置的螺紋孔中，將陽(yáng)角蓋板3，刀口托板4，刀槽蓋板5、陽(yáng)角托板6和定位蓋板8整體地固定
在一起。上連接條2和下連接條12及定位條7上的螺栓孔均為長(zhǎng)條形，可以調(diào)整陽(yáng)角托板與刀口托板以及刀槽蓋板和陽(yáng)角托板的間距，以便適應(yīng)存在制作誤差的混凝土試塊，測(cè)試過(guò)程中上連接條2、下連接條12和定位條7均不受力。V形凸起的高度為10mm，角度為80° 90° ;V形凹槽凹進(jìn)的深度為3mm，角度為110。 120。。如圖1-3所示，本發(fā)明還提供一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法，其特征是在兩個(gè)混凝土試塊上設(shè)置如權(quán)利要求I所述的上掛架和下掛架；將上掛架放置到下掛架上使V形凸起放置在V形凹槽中，并使用定位條7將上掛架和下掛架臨時(shí)固定；采用結(jié)構(gòu)膠將加固材料10粘貼到試塊側(cè)面，加固材料10在兩試塊的粘貼面積相等，待結(jié)構(gòu)膠完全固化并在常溫下養(yǎng)護(hù)一周后，拆除混凝土試塊一側(cè)的全部定位蓋板8和全部定位條7，利用壓力機(jī)或其他加荷設(shè)備產(chǎn)生的壓力施加在另一側(cè)的陽(yáng)角蓋板3上，使混凝土試塊9有繞V形凸起接觸線樞轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，加固材料阻止其樞轉(zhuǎn)，從而在加固材料10與混凝土基材之間產(chǎn)生剪切粘結(jié)力；當(dāng)結(jié)構(gòu)膠的剪切粘結(jié)力達(dá)到極限值并最終破壞時(shí)，即可通過(guò)極限壓力和破壞的粘結(jié)面積計(jì)算出抗剪粘結(jié)強(qiáng)度。V形凸起位于混凝土試塊9底面中部的下方，剪切粘結(jié)力與加荷設(shè)備的壓力大小相等。I試驗(yàn)準(zhǔn)備
1.1在刀口托板和刀槽蓋板上覆蓋塑料薄膜，以免粘接材料污染，同時(shí)塑料薄膜不會(huì)影響測(cè)試精度。I. 2測(cè)試時(shí)所用的混凝土試塊應(yīng)采用邊長(zhǎng)為150_的試塊，為更好地評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用于實(shí)際工程時(shí)的粘結(jié)性能及其與加固材料的適配性，可采用強(qiáng)度和集料配比與待加固的構(gòu)件混凝土相近的混凝土試塊。I. 3將兩個(gè)混凝土試塊置于本發(fā)明組件組裝形成的空間中，將混凝土試塊的澆筑頂面與底面置于正對(duì)定位條的位置，使之在試驗(yàn)過(guò)程中始終處于非直接受力狀態(tài)。對(duì)齊兩混凝土試塊，擰緊螺栓，固定好混凝土試塊。I. 4按產(chǎn)品說(shuō)明書規(guī)定的工藝要求配制好結(jié)構(gòu)膠，按規(guī)定的粘結(jié)工藝將加固材料粘貼在兩混凝土試塊側(cè)面，加固材料在兩試塊的粘貼面積相等，常溫下養(yǎng)護(hù)7天以上。2試驗(yàn)步驟
2.I將組裝件置于試驗(yàn)機(jī)或其它加載設(shè)備的承壓板之間，使加載壓力作用線通過(guò)連接蓋板的中點(diǎn)。完全就位后拆除定位條及定位蓋板。2. 2開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)室，以O(shè). 2 O. 5kN/s的速度加載，此時(shí)兩混凝土試塊有繞刀口托板凸起接觸線樞轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，加固材料阻止其轉(zhuǎn)動(dòng)，加固材料與混凝土基材間由此產(chǎn)生粘結(jié)剪切力。2. 3繼續(xù)加載直至加固材料與混凝土基材產(chǎn)生粘結(jié)剪切破壞，由于粘結(jié)剪切破壞的極限剪應(yīng)變小，故試驗(yàn)過(guò)程中混凝土試塊繞刀口托板V形凸起接觸線樞轉(zhuǎn)極小,加固材料始終處于軸線拉伸狀態(tài)，結(jié)構(gòu)膠始終處于剪切狀態(tài)，兩者受力方向均與加載設(shè)備壓力方向平行。記錄破壞時(shí)的極限壓力值N，量測(cè)剪切破壞面的實(shí)際長(zhǎng)度7和寬度&則結(jié)構(gòu)膠粘
結(jié)加固材料與基材的抗剪粘結(jié)強(qiáng)度/t = A 。
權(quán)利要求
1.一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是它包括設(shè)置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是所述上掛架包括位于混凝土試塊上方的陽(yáng)角蓋板和位于混凝土試塊下方的刀口托板，陽(yáng)角蓋板和刀口托板通過(guò)至少一條上連接條連接在一起，在刀口托板底面設(shè)置V形凸起；所述下掛架包括位于上部的刀槽蓋板和位于下部的陽(yáng)角托板，刀槽蓋板和陽(yáng)角托板通過(guò)至少一條下連接條連接在一起；在刀槽蓋板頂面設(shè)置V形凹槽，V形凸起和陽(yáng)角蓋板平行布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是上連接條為兩條且均勻分布在陽(yáng)角蓋板和刀口托板的與V形凹槽平行的側(cè)面上；下連接條為兩條且均勻分布在刀槽蓋板和陽(yáng)角托板的與V形凹槽平行的側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是在混凝土試塊上位于陽(yáng)角蓋板和陽(yáng)角托板對(duì)側(cè)分別設(shè)置定位蓋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是上掛架和下掛架四角設(shè)置四根定位條，定位條上設(shè)置四個(gè)定位孔，穿過(guò)定位孔的螺栓分別旋入陽(yáng)角蓋板，刀口托板，刀槽蓋板和陽(yáng)角托板上對(duì)應(yīng)設(shè)置的螺紋孔中將陽(yáng)角蓋板，刀口托板，刀槽蓋板，陽(yáng)角托板和定位蓋板整體地固定在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是連接條及定位條的螺栓孔均為長(zhǎng)條形。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置，其特征是V形凸起的高度為10mm，角度為80° 90° ;V形凹槽凹進(jìn)的深度為3mm，角度為110° 120。。
8.一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法，其特征是在兩個(gè)混凝土試塊上設(shè)置如權(quán)利要求I所述的上掛架和下掛架；將上掛架放置到下掛架上使V形凸起放置在V形凹槽中，并使用定位蓋板、定位條將上掛架和下掛架臨時(shí)固定；采用結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼到試塊側(cè)面，加固材料在兩試塊的粘貼面積相等，待結(jié)構(gòu)膠完全固化并在常溫下養(yǎng)護(hù)一周后，拆除全部定位蓋板和全部定位條，利用壓力機(jī)或其它加荷設(shè)備產(chǎn)生的壓力施加在陽(yáng)角蓋板和陽(yáng)角托板上，使混凝土試塊有繞V形凸起接觸線樞轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，加固材料阻止其樞轉(zhuǎn)，從而在加固材料與混凝土基材之間產(chǎn)生剪切粘結(jié)力；當(dāng)結(jié)構(gòu)膠的剪切粘結(jié)力達(dá)到極限值并最終破壞時(shí)，即可通過(guò)極限壓力和破壞的粘結(jié)面積計(jì)算出抗剪粘結(jié)強(qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法，其特征是V形凸起位于混凝土試塊底面中部的下方，剪切粘結(jié)力與加荷設(shè)備的壓力大小相等。
全文摘要
一種加固材料與混凝土間結(jié)構(gòu)膠抗剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試裝置及方法，其特征是它包括設(shè)置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設(shè)置V形凸起，下掛架頂面中間位置設(shè)置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，V形凸起在凹槽內(nèi)繞接觸線樞轉(zhuǎn)一定角度。測(cè)試方法的具體步驟是將上掛架放置到下掛架上，使V形凸起放置在V形凹槽中并使用定位條固定；用結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼到試塊側(cè)面，加固材料在兩試塊的粘貼面積相等，待結(jié)構(gòu)膠完全固化后，拆除混凝土試塊一側(cè)的全部定位蓋板和全部定位條，施加壓力使混凝土試塊有繞V形凸起接觸線樞轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，從而產(chǎn)生剪切粘結(jié)力并達(dá)到極限值被破壞時(shí)，即可算出抗剪粘結(jié)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01N19/04GK102944514SQ20121049395
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者成勃, 崔士起, 姜麗萍, 成濤, 李潭 申請(qǐng)人:山東省建筑科學(xué)研究院