一种双面剪切测FRP-混凝土界面性能的装置的制作方法

本实用新型属于混凝土性能测试领域，具体涉及一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置。

背景技术：

混凝土，简称为砼，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合经搅拌而得的水泥混凝土，它广泛应用于土木工程。目前在国内，混凝土为应用最多的一种结构形式，占总数的绝大多数，同时我国也是世界上使用混凝土结构最多的地区。随着使用时间的增加，混凝土会不可避免地产生老化和损伤，从而影响混凝土的力学性能，降低由混凝土构成的建筑结构的安全性。

纤维增强复合材料(fiberreinforcedpolymer，简称frp)是由增强纤维材料与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。由于frp具有比强度高、比模量大、可设计性强、抗腐蚀性和耐久性能好以及热膨胀系数与混凝土相近的特点，frp材料被广泛应用于混凝土结构的加固，能够有效减缓混凝土材料的老化和损伤。

对于纤维布加固完之后的混凝土结构，一般不会由于混凝土的破碎或者纤维布的断裂而产生破坏，而通常是混凝土和纤维布之间的界面产生剥离破坏，这种剥离是由于纤维布是通过建筑胶粘在混凝土上，实际使用过程中胶层的位置容易发生破坏。因此，需要设计出特定的试验装置，去测量出纤维布的剥离力是多少。然而，现有的测量装置结构复杂，中心不稳定，纤维布受力不均匀，往往导致测量结果精确度较低。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，其特征在于，包括：试验台、第一混凝土块、第二混凝土块、纤维布、千斤顶、钢板、力传感器；所述第一混凝土块和第二混凝土块左右相对地布置在水平的试验台上，第一混凝土块为固定在试验台上的长方体结构，第二混凝土块靠近第一混凝土块的左侧部分为前后纵截面相同的长方体结构，第二混凝土块的右侧部分具有圆弧状的外表面；所述纤维布通过建筑胶围绕着第一混凝土块和第二混凝土块粘贴，纤维布的中段与第二混凝土块的前侧面、右侧面、后侧面紧密贴合，纤维布的前后段分别与第一混凝土块的前后侧面紧密贴合；所述千斤顶水平安装在第一混凝土块和第二混凝土块之间，千斤顶的基座通过钢板固定在第一混凝土块的右侧面上，千斤顶的施力端通过钢板固定在第二混凝土块的左侧面上，千斤顶朝第二混凝土块施力，施力端安装有力传感器；其中，第一混凝土块、第二混凝土块、千斤顶的中心位于同一水平线上，纤维布以中心连线前后对称布置。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述试验台由钢板制成，试验台通过地脚螺栓固定在地面上。

进一步地，所述试验台表面设有凸起，第一混凝土块的底部中央开设有与凸起相适配的固定孔，用于将第一混凝土块固定在试验台上。

进一步地，所述纤维布采用碳纤维增强复合材料。

进一步地，所述纤维布的两端分别位于第一混凝土块前后侧面的中部。

进一步地，所述千斤顶与钢板焊接。

本实用新型的有益效果是：装置结构简单，容易安装；水平加载力的方式使得受力更稳定；双侧对称粘贴纤维布，纤维布受力在一条直线上，受力均匀，测量结果精确度较高。

附图说明

图1是双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置立体图。

图2是双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置俯视图。

图3是第一混凝土块和试验台的连接示意图。

附图标记如下：1、试验台；2、第一混凝土块；3、第二混凝土块；4、纤维布；5、千斤顶；6、钢板；7、力传感器；8、凸起；9、地脚螺栓；10、固定孔。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型。

如图1、图2所示的一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，包括：试验台1、第一混凝土块2、第二混凝土块3、纤维布4、千斤顶5、钢板6、力传感器7。第一混凝土块2和第二混凝土块3左右相对地布置在水平的试验台1上，第一混凝土块2为固定在试验台1上的长方体结构，第二混凝土块3靠近第一混凝土块2的左侧部分为前后纵截面相同的长方体结构，第二混凝土块3的右侧部分具有圆弧状的外表面，圆弧与前后侧面相切，从而使纤维布4围绕两块混凝土粘贴时应力不会产生突变。

如图3所示，试验台1由钢板制成，通过地脚螺栓9固定在地面上。试验台1表面设有凸起8，第一混凝土块2的底部中央开设有与凸起8相适配的固定孔10，用于将第一混凝土块2固定在试验台1上。

纤维布4可采用碳纤维增强复合材料，其通过建筑胶围绕着第一混凝土块2和第二混凝土块3的侧面粘贴，纤维布4的中段与第二混凝土块3的前侧、右侧、后侧紧密贴合，纤维布4的前后段分别与第一混凝土块2的前后侧紧密贴合，两端部分别位于第一混凝土块2前后侧的中部位置。从图2的俯视图可看出，纤维布4前后对称地紧密贴合在两块混凝土的侧面，通过两侧对称粘贴的方式，使得纤维布4的受力在一条线上，能够对纯剪力进行测量。

千斤顶5水平安装在第一混凝土块2和第二混凝土块3之间，千斤顶5两端均焊接有钢板6，基座通过钢板6固定在第一混凝土块2的右侧面上，施力端通过钢板6固定在第二混凝土块3的左侧面上，钢板6可采用螺栓等结构固定在混凝土块上。千斤顶5朝第二混凝土块3施力，施力端安装有力传感器7，用于测量剥离力的大小。从图2可明显看出，第一混凝土块2、第二混凝土块3、千斤顶5的中心位于同一水平线上，纤维布4以中心连线为对称轴前后对称布置。本装置中，直接通过钢板6固定千斤顶5，没有采用额外的支撑结构，并且结合整个装置的对称设计，简化装置的同时还提高了稳定性。并且，千斤顶5施加的是水平力，相比于现有技术中的垂直加载，更加稳定。

试验时，按照图示将装置组装好，第一混凝土块2为试验端，第二混凝土块2为加载端，试验端纤维布4粘结长度大于200mm。启动千斤顶5，朝加载端施力，待纤维布4端部发生剥离时，读取力传感器7的测量数据。由于双侧纤维布的设置，最后力传感器7测得的剥离承载力要除以2。

需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，其特征在于，包括：试验台（1）、第一混凝土块（2）、第二混凝土块（3）、纤维布（4）、千斤顶（5）、钢板（6）、力传感器（7）；所述第一混凝土块（2）和第二混凝土块（3）左右相对地布置在水平的试验台（1）上，第一混凝土块（2）为固定在试验台（1）上的长方体结构，第二混凝土块（3）靠近第一混凝土块（2）的左侧部分为前后纵截面相同的长方体结构，第二混凝土块（3）的右侧部分具有圆弧状的外表面；所述纤维布（4）通过建筑胶围绕着第一混凝土块（2）和第二混凝土块（3）粘贴，纤维布（4）的中段与第二混凝土块（3）的前侧面、右侧面、后侧面紧密贴合，纤维布（4）的前后段分别与第一混凝土块（2）的前后侧面紧密贴合；所述千斤顶（5）水平安装在第一混凝土块（2）和第二混凝土块（3）之间，千斤顶（5）的基座通过钢板（6）固定在第一混凝土块（2）的右侧面上，千斤顶（5）的施力端通过钢板（6）固定在第二混凝土块（3）的左侧面上，千斤顶（5）朝第二混凝土块（3）施力，施力端安装有力传感器（7）；其中，第一混凝土块（2）、第二混凝土块（3）、千斤顶（5）的中心位于同一水平线上，纤维布（4）以中心连线前后对称布置。

2.如权利要求1所述的一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，其特征在于：所述试验台（1）由钢板制成，试验台（1）通过地脚螺栓（9）固定在地面上。

3.如权利要求2所述的一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，其特征在于：所述试验台（1）表面设有凸起（8），第一混凝土块（2）的底部中央开设有与凸起（8）相适配的固定孔（10），用于将第一混凝土块（2）固定在试验台（1）上。

4.如权利要求1所述的一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，其特征在于：所述纤维布（4）采用碳纤维增强复合材料。

5.如权利要求1所述的一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，其特征在于：所述纤维布（4）的两端分别位于第一混凝土块（2）前后侧面的中部。

6.如权利要求1所述的一种双面剪切测frp-混凝土界面性能的装置，其特征在于：所述千斤顶（5）与钢板（6）焊接。

技术总结
一种双面剪切测FRP‑混凝土界面性能的装置，包括：试验台、第一混凝土块、第二混凝土块、纤维布、千斤顶、钢板、力传感器；两块混凝土块左右相对地布置在水平的试验台上，第一混凝土块为固定在试验台上的长方体结构，第二混凝土块靠近第一混凝土块的左侧部分为前后纵截面相同的长方体结构，右侧部分具有圆弧状的外表面；纤维布通过建筑胶围绕着第一混凝土块和第二混凝土块粘贴；千斤顶水平安装在第一混凝土块和第二混凝土块之间，施力端安装有力传感器。本实用新型结构简单，容易安装；水平加载力的方式使得受力更稳定；双侧对称粘贴纤维布，纤维布受力在一条直线上，受力均匀，测量结果精确度较高。

技术研发人员：朱丽;郭玉刚;徐丽红;丁虹悦;刘飞
受保护的技术使用者：朱丽
技术研发日：2020.05.22
技术公布日：2021.01.12