CN101482391A - 一种加筋带变形测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

一种加筋带变形测试装置及其测试方法，利用导电橡胶复合材料的压阻效应对加筋带应变进行测试，其装置主要包括凹槽外壳，凹槽外壳内附着有凹槽柔性体，凹槽柔性体内嵌有敏感元件，敏感元件的两端各设有铜电极，铜电极的尾部连有数据测试线，凹槽外壳的底部设有与其相固定的底板，凹槽外壳与底板连接使加筋带被包裹在内部，使其只能在长度方向变形，敏感元件下表面与加筋带上表面将粘贴牢固并能同步变形，通过测试敏感元件的电阻变化值得到加筋带的应变值。解决了加筋带受拉产生大变形的测试问题，其结构简单，易制作，安装方便，测试数据精确稳定，性能可靠，效果好，具有广泛的实用性。

Description

一种加筋带变形测试装置及其测试方法

技术领域：

本发明涉及一种加筋带变形测试装置及其测试方法，尤其适用于加筋土垫层和加筋土挡土墙中的加筋带的大变形测试。

背景技术：

目前在公路、铁路、水利、民建等工程建设中使用土工织物，目的在于改变土体性能，稳定土体结构，保证和提高建筑物质量。加筋带作为拉筋材料广泛应用于加筋土垫层和加筋土挡土墙工程中。目前国内外加筋土工程中所使用的加筋带可分为两大类：一类为钢性筋带，如不锈钢扁钢带、镀锌扁钢带等，其强度大，伸长小；另一类为柔性筋带，即PP土工带、玻璃纤维复合筋带、钢丝复合筋带、高强度塑料复合加筋带等，该产品造价低，应用广泛，对稳定土体结构至关重要。掌握加筋带的应变情况对施工加筋土垫层和加筋土挡土墙工程有着重要的意义，但由于加筋带应变范围大，至今还没有一个比较有效的对加筋带变形进行测试的方法。

发明内容：

本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供了一种结构简单，制作较容易，安装简单方便，测试数据精确稳定，性能可靠的加筋带变形测试装置及其测试方法。

本发明的加筋带变形测试装置，包括凹槽外壳，凹槽外壳内设有凹槽柔性体，凹槽柔性体内嵌有敏感元件，敏感元件的两端各设有一个铜电极，铜电极的尾部连有数据测试线，凹槽外壳的一端设有导出数据测试线的导线孔；凹槽外壳的底部设有与其相固定的底板，底板与敏感元件之间留有卡套加筋带的间隙。

所述的敏感元件由导电橡胶复合材料制成；所述的凹槽外壳与底板由金属或硬质塑料制成；所述的柔性体由橡胶或复合橡胶制成。

本发明的加筋带变形测试方法：

a.在加筋带铺设过程中，对其定点测试位置的上表面进行打磨平整，涂胶黏剂；

b.将嵌装有敏感元件的凹槽外壳卡在加筋带定点测试位置，使敏感元件下表面与加筋带上表面黏贴在一起；

c.扣合底板，将加筋带包裹于凹槽外壳中，螺栓固定形成整体结构；

d.将连接在铜电极两侧的数据测试线引出至地面；

e.定期采集电阻值R，通过敏感元件应变与电阻变化率ΔR之间的函数关系式：ε＝f(ΔR)，得到加筋带的应变值。

本发明的加筋带变形测试装置及其测试方法，适用于加筋土垫层和加筋土挡土墙中的加筋带的大变形测试。利用导电橡胶复合材料的压阻效应对加筋带应变进行测试，即当导电橡胶复合材料受到外力变形时，它的电阻也随之产生相应变化。在本测量装置中，敏感元件由导电橡胶复合材料加工成型，它在大变形范围内其电阻值与变形之间具有良好的特定关系，在进行加筋带应变测试时，敏感元件与加筋带同步变形，当加筋带受到拉力产生变形时敏感元件也随之产生变形并引起其电阻值的变化，通过测量此电阻变化值计算得到加筋带应变值，解决了加筋带受拉产生大变形的测试问题，其结构简单，易制作，安装方便，测试数据精确稳定，性能可靠，效果好，具有广泛的实用性。

附图说明：

图1是本发明的结构剖视图；

图2为图1的A-A剖视图。

图中：凹槽外壳-1，凹槽柔性体-2，敏感元件-3，底板-4，加筋带-5，铜电极-6，数据测试线-7，导线孔-8。

具体实施方式：

下面结合附图中实施例对本发明作进一步的描述：

图1所示，本发明的加筋带变形测试装置，包括凹槽外壳1，凹槽外壳1内附着有直接成型于其凹槽内部的凹槽柔性体2，柔性体2由橡胶或复合橡胶制成。凹槽柔性体2内嵌有由导电橡胶复合材料制成的敏感元件3，敏感元件3的两端各设有一个铜电极6，两个铜电极6的尾部连接有数据测试线7，数据测试线7经凹槽外壳1一端设置的导线孔8中导出，与测试仪相连接，图2所示。凹槽外壳1的底部通过螺栓固定有底板4，凹槽外壳1与底板4可以由金属制成，也可以由硬质塑料制成，可对内部的敏感元件3进行保护，防止敏感元件3受到来自外部的其它压力。底板4与敏感元件3之间留有卡套加筋带5的间隙；凹槽柔性体2为橡胶类柔性材料，主要起到对敏感元件3缓冲保护的作用。

本发明的加筋带变形测试装置的测试方法：在加筋带5铺设过程中，在定点测试位置上表面打磨平整后，涂上胶黏剂；将嵌装有敏感元件3的凹槽外壳1卡在加筋带5上，并使敏感元件3下表面与加筋带5上表面黏贴，将底板4与上部主体结构凹槽外壳1通过螺栓连接形成一个整体结构，使加筋带5包裹于其中；将连接在敏感元件3两端铜电极6上的数据测试线7穿管保护，引出至地面；定期使用万用表采集敏感元件3不同时段的电阻R值；当加筋带5受力变形时，具有压阻效应的敏感元件3随之同步变形，敏感元件3的电阻R将产生相应变化，通过数据测试线7将电阻信号输出，得到实时电阻值数据，再通过敏感元件3的应变与电阻变化率之间的函数关系式：

ε＝f(ΔR)

式中：ε为敏感元件应变值；ΔR为敏感元件电阻变化率，ΔR＝(R-R₀)/R₀，R₀为敏感元件初始电阻值。

计算得到敏感元件3的实时应变值，即得到加筋带5的实时应变值。

例如：敏感元件3的应变与其电阻变化率之间具有函数关系ε＝0.5ΔR，初始电阻R₀＝100Ω，测量得到的实时电阻R值为120Ω，则电阻变化率ΔR＝0.2，则加筋带5的实时应变值为：ε＝0.5×0.2＝0.1。

Claims (5)

1.一种加筋带变形测试装置，其特征在于：它包括凹槽外壳(1)，凹槽外壳(1)内设有凹槽柔性体(2)，凹槽柔性体(2)内嵌有敏感元件(3)，敏感元件(3)的两端各设有一个铜电极(6)，铜电极(6)的尾部连有数据测试线(7)，凹槽外壳(1)的一端设有导出数据测试线(7)的导线孔(8)；凹槽外壳(1)的底部设有与其相固定的底板(4)，底板(4)与敏感元件(3)之间留有卡套加筋带(5)的间隙。

2.根据权利要求1所述的加筋带变形测试装置，其特征在于：所述的敏感元件(3)由导电橡胶复合材料制成。

3.根据权利要求1所述的加筋带变形测试装置，其特征在于：凹槽外壳(1)与底板(4)由金属或硬质塑料制成。

4.根据权利要求1所述的加筋带变形测试装置，其特征在于：所述的柔性体(2)由橡胶或复合橡胶制成。

5.一种如权利要求1所述测试装置的加筋带变形测试方法，其特征在于：

a.在加筋带(5)铺设过程中，对其定点测试位置的上表面进行打磨平整，涂胶黏剂；

b.将嵌装有敏感元件(3)的凹槽外壳(1)卡在加筋带(5)定点测试位置，使敏感元件(3)下表面与加筋带(5)上表面黏贴在一起；

c.扣合底板(4)，将加筋带(5)包裹于凹槽外壳(1)中，螺栓固定形成整体结构；

d.将连接在铜电极(6)两侧的数据测试线(7)引出至地面；

e.定期采集电阻值R，通过敏感元件(3)应变与电阻变化率ΔR之间的函数关系式：ε＝f(ΔR)，得到加筋带(5)的应变值。

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