CN105067433A - 材料抗开裂性测试设备及建筑面层材料测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑面层材料的测试设备及测试方法，一种材料抗开裂性测试设备，包括垂直于底板并固定设置的顶针固定板，所述顶针固定板上安装有水平设置的顶针，所述顶针设有一圆锥形的顶端且该顶端与所述圆弧面的顶部相对；建筑面层材料测试方法，对两个顶块施加大小相等方向相反的力并观察凹槽面位置，当凹槽面位置出现可见的裂缝时停止拉动顶块，第二次测量顶块上两个点之间的距离，并计算第二次测量距离与第一次测量距离的差值。本设备及测试方法通过两个顶块侧向分开模拟实际情况中基层板受力方向和受力方式，材料面层受力方式与实际情况相符，得到的抗开裂数据更准确。

Description

材料抗开裂性测试设备及建筑面层材料测试方法

技术领域

本发明涉及一种建筑面层材料的测试设备及测试方法，特别是一种测试材料抗开裂性测试设备及测试方法。

背景技术

现有的防水材料或腻子抗开裂测试设备以及方法为JG/T157中的动态抗开裂测试仪，一般由装置底座，螺杆，支架，锥形钢制顶刀组成，刀口上顶的方式将测试用纤维水泥板顶裂，通过显微镜观察裂缝宽度。现有测试方法具有如下不足：

1、传统的动态抗开裂测试设备和方法本质上是将测试板折断，面侧材料受弯开裂，与实际拉裂的受力方式不符，测试结果并不客观；

2、使用显微镜观察面层裂缝宽度，而非基层的开裂宽度，精度较低，观察难度大，并且裂缝在观察时宽度可能仍然有变化，测试结果的离散性，可再现性均较差；

3、传统测试方法无法对基层拼缝处使用的面层材料抗开裂性进行测试，而基层拼缝处往往是开裂多发位置；

4、传统方法无法对多个面层材料组成的体系(如两层腻子加底漆和面漆)进行抗裂性测试，无法直观反应整个面层系统的抗开裂性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种材料抗开裂性测试设备及测试方法，本测试设备及测试方法可以模拟样品在实际应用中的受力情况，并通过测试得到准确的实验数据。

为实现上述目的，本发明提供一种材料抗开裂性测试设备，其包括：

水平设置的底板；

固定设置在底板上表面的第一顶块，所述第一顶块具有垂直于所述底板上表面的圆弧面；

固定设置在底板上表面的顶针固定板，所述顶针固定板上安装有水平设置的顶针，所述顶针设有一圆锥形的顶端且该顶端与所述圆弧面的顶部相对；

用于与待测物固定连接的第二顶块和第三顶块，所述第二顶块和第三顶块组合后形成用于供顶针的顶端插入的开口部；所述待测物一侧与所述第二顶块和第三顶块固定连接、另一侧抵靠在第一顶块的圆弧面；且当顶针伸入开口部时，第二顶块和第三顶块对待测物提供方向相反的侧向拉力；

用于测量第二顶块和第三顶块分开距离的测距装置。

进一步的，所述测试设备包括可推动顶针向开口部线性滑动的驱动机构。

进一步的，所述驱动机构包括设置在顶针上的手轮，所述顶针固定板上具有开设内螺纹的通孔，所述顶针设有外螺纹，所述顶针穿过所述通孔与所述顶针固定板螺纹连接。

进一步的，所述开口部由分别位于第二顶块、第三顶块的斜面构成，且两个斜面构成朝向顶针的楔形。

进一步的，所述楔形的夹角略小于顶针顶端的圆锥形的锥角。

进一步的，所述测距装置包括千分尺、与第二顶块固定安装的安装架、与第三顶块固定安装的挡板，且在第二顶块和第三顶块的相对面接触时，所述安装架和挡板相接触，所述千分尺安装在安装架上并用于测量安装架与挡板间的距离。

进一步的，所述待测物由第一基层板和与该第一基层板粘接的第二基层板组成，第二顶块与第一基层板粘接，第三顶块与第二基层板粘接，当第二顶块和第三顶块组合后，所述开口部与第一基层板和第二基层板粘接处相对。

进一步的，所述第一基层板、第二基层板及粘接处的表面具有腻子层和/或装饰层。

一种建筑面层材料测试方法，其包括如下步骤：

步骤1：将两块基层板粘接，两块基层板粘接部位形成凹槽面，在凹槽面层刮涂嵌缝砂浆，将样品养护14天后在凹槽面层刮涂腻子，将两个顶块分别粘接在两块基层上并将样品养护7天；

步骤2：将样品放入底座上，在两个顶块上分别选取一点，第一次测量两个点之间的距离；

步骤3：对两个顶块施加大小相等且背向对方的力并在凹槽面位置出现可见的裂缝时停止拉动顶块，第二次测量顶块上两个点之间的距离，并计算第二次测量距离与第一次测量距离的差值。

进一步的，在步骤1中观察养护后嵌缝砂浆和腻子是否干燥。

本发明有益效果：本测试设备中，第一顶块和顶针固定板之间设有用于连接待测物的第二顶块和第三顶块。所述第二顶块和第三顶块组合时形成开口部，所述开口部与顶针锥形一端相对通过顶针插入到开口部中。使用本测试设备时，模拟实际情况中两个基层板受到拉力时的情况，材料面层受力方式与实际情况相符，得到的抗开裂数据更准确。

本测试方法中，将样品放入底座上，在两个顶块上分别选取一点，第一次测量两个点之间的距离；对两个顶块施加大小相等方向相反的力并观察凹槽面位置，当凹槽面位置出现可见的裂缝时停止拉动顶块，第二次测量顶块上两个点之间的距离，并计算第二次测量距离与第一次测量距离的差值，材料面层受力方式与实际情况相符，得到的抗开裂数据更准确。

附图说明

图1为本发明一种材料抗开裂性测试设备的结构示意图。

附图标记包括：

1-底板2-第一顶块3-第二顶块

4-第三顶块5-顶针固定板6-顶针

7-手轮8-安装架9-挡板

10-千分尺11-开口部12-圆弧面

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。本发明广泛的适用于模拟材料抗开裂性的测试，特别适合建筑上混凝土条板粘接处的抗开裂性测试。

如图1所示，本实施例提供一种材料抗开裂性测试设备，其包括：水平设置的底板1；固定设置在底板1上表面的第一顶块2，第一顶块2具有垂直于底板上表面的圆弧面12；固定设置在底板1上表面的顶针固定板5，顶针固定板5上安装有水平设置的顶针6，顶针6设有一圆锥形的顶端且该顶端与圆弧面12的顶部相对；用于与待测物固定连接的第二顶块3和第三顶块4，第二顶块3和第三顶块4可活动的设置在底板1上，第二顶块3和第三顶块4组合后形成用于供顶针6的顶端插入的开口部11；待测物一侧与第二顶块3和第三顶块4固定连接、另一侧抵靠在第一顶块2的圆弧面12；且当顶针6伸入开口部11时，第二顶块3和第三顶块4对待测物提供方向相反的侧向拉力；用于测量第二顶块3和第三顶块4分开距离的测距装置。

具体的，本实施例中底板1和第一顶块2、底板1和顶针固定板5均固定连接，最好采用一体成型的方式制作，底板1、第一顶块2和顶针固定板5均为硬质金属材料制成，顶针固定板5上设有用于穿过顶针6的通孔，顶针6穿过通孔，第一顶块2为一块圆弧形突起的板，突起的部位与顶针6相对，尽量减小测试物受到第一顶块2造成的摩擦力，以模拟测试物真实的使用情况。第二顶块3和第三顶块4均为硬质金属材料制成，第二顶块3和第三顶块4均设有斜面，第二顶块3和第三顶块4组合在一起时，第二顶块3和第三顶块4斜面组合在一起并形成开口部11。顶针6与开口部11相对的一端为锥形。在使用本测试设备时，将测试物的测试面与第二顶块3、第三顶块4分别固定连接，并在固定连接后使第二顶块3和第三顶块4之间形成开口部11，将顶针6顶入开口部11后，顶针6和第一顶块2对测试物形成夹持力，在此将此夹持力的方向成为X轴方向，于此同时顶针6顶端插入开口部11将第二顶块3和第三顶块4向两个侧面推开，并对测试物的测试面形成Y轴方向的推开力，作为优选X轴方向的夹持力应与Y轴方向的推开力在水平方向垂直，这样可以模拟出测试物的真实受力情况。当待测物表面出现裂痕时，千分尺10读数即为此时待测物的延伸长度。

进一步的，本设备包括可推动顶针6向开口部11线性滑动的驱动机构。推动机构包括设置在顶针6上的手轮7，顶针固定板5上设有开设内螺纹的通孔，顶针6设有外螺纹，顶针6穿过通孔与顶针固定板5螺纹连接。

开口部11由分别位于第二顶块3、第三顶块4的斜面构成，且两个斜面构成朝向顶针6的楔形。楔形的夹角略小于顶针6顶端的圆锥形的锥角。以使开口部11可线性的打开。

进一步的，顶针6上远离第一顶块2的一端安装有手轮7，相对顶针6设有外螺纹，通孔设有内螺纹。操作人员可转动手轮7，使顶针6沿螺纹相对转动并向开口部11推进。本实施例中，也可采用其他形式推动顶针6，例如采用线性电机推动顶针6，此时通孔和顶针6圆周面应为光滑的。可实现顶针6线性推动的均可。

进一步的，测距装置包括千分尺10、与第二顶块3固定安装的安装架8、与第三顶块4固定安装的挡板9，且在第二顶块3和第三顶块4的相对面接触时，安装架8和挡板9相接触，千分尺10安装在安装架8上并用于测量安装架8与挡板9间的距离。

具体的，待测物由第一基层板和第一基层板粘接的第二基层板组成，第二顶块3与第一基层板粘接，第三顶块4与第二基层板粘接，当第二顶块3和第三顶块4组合后，开口部11与第一基层板和第二基层板粘接处相对。测试时，顶针6插入开口部11后，第二顶块3和第三顶块4分别将第一基层板和第二基层板向方向相反的两侧提供拉力，以测试第一基层板和第二基层板粘接处抗开裂能力。

进一步的，第一基层板、第二基层板及粘接处的表面具有腻子层和/或装饰层。以模拟现实中第一基层板、第二基层板的连接方法。

进一步的，本实施例还提出一种采用建筑面层材料的测试方法，其包括如下步骤：

步骤1：将两块基层板粘接，两块基层板粘接部位形成凹槽面，在凹槽面层刮涂嵌缝砂浆，将样品养护14天后在凹槽面层刮涂腻子，将两个顶块分别粘接在两块基层上并将样品养护7天；

步骤2：将样品放入底座上，在两个顶块上分别选取一点，第一次测量两个点之间的距离；

步骤3：对两个顶块施加大小相等方向相反的力并观察凹槽面位置，当凹槽面位置出现可见的裂缝时停止拉动顶块，第二次测量顶块上两个点之间的距离，并计算第二次测量距离与第一次测量距离的差值。

进一步的，在步骤1中观察养护后嵌缝砂浆和腻子是否干燥。

具体的，结合本实施例中采用的设备，将两块基层板粘接，两块基层板粘接部位形成凹槽面，在凹槽面层刮涂嵌缝砂浆，将样品养护14天后观察嵌缝砂浆是否完全干燥，在凹槽面层刮涂腻子，将第二顶块3和第三顶块4分别粘接在两块基层板侧面，使第二顶块3和第三顶相对紧贴并形成开口部11，将样品养护7天后观察腻子是否干燥；

步骤2：将样品放入底座上，使开口部11对准顶针6上锥形的一端，并使凹槽面对准圆弧面12的顶部，将千分表调零，此时完成实验的准备工作。

步骤3：推动顶针6缓慢的插入开口部11并观察凹槽面位置，此时两块基层板收到方向相反并向外侧的拉力，当凹槽面位置出现可见的裂缝时停止推动顶针6，并记录此时千分表读数。

优选的，基层板应与第二顶块3和第三顶块4的高度相同。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种材料抗开裂性测试设备，其特征在于：其包括，

水平设置的底板(1)；

固定设置在底板(1)上表面的第一顶块(2)，所述第一顶块(2)具有垂直于所述底板上表面的圆弧面(12)；

固定设置在底板(1)上表面的顶针固定板(5)，所述顶针固定板(5)上安装有水平设置的顶针(6)，所述顶针(6)设有一圆锥形的顶端且该顶端与所述圆弧面(12)的顶部相对；

用于与待测物固定连接的第二顶块(3)和第三顶块(4)，所述第二顶块(3)和第三顶块(4)组合后形成用于供顶针(6)的顶端插入的开口部(11)；所述待测物一侧与所述第二顶块(3)和第三顶块(4)固定连接、另一侧抵靠在第一顶块(2)的圆弧面(12)；且当顶针(6)伸入开口部(11)时，第二顶块(3)和第三顶块(4)对待测物提供方向相反的侧向拉力；

用于测量第二顶块(3)和第三顶块(4)分开距离的测距装置。

2.根据权利要求1所述的材料抗开裂性测试设备，其特征在于：所述测试设备包括可推动顶针(6)向开口部(11)线性滑动的驱动机构。

3.根据权利要求2所述的材料抗开裂性测试设备，其特征在于：所述驱动机构包括设置在顶针(6)上的手轮(7)，所述顶针固定板(5)上具有开设内螺纹的通孔，所述顶针(6)设有外螺纹，所述顶针(6)穿过所述通孔与所述顶针固定板(5)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的材料抗开裂性测试设备，其特征在于：所述开口部(11)由分别位于第二顶块(3)、第三顶块(4)的斜面构成，且两个斜面构成朝向顶针(6)的楔形。

5.根据权利要求4所述的材料抗开裂性测试设备，其特征在于：所述楔形的夹角略小于顶针(6)顶端的圆锥形的锥角。

6.根据权利要求1所述的材料抗开裂性测试设备，其特征在于：所述测距装置包括千分尺(10)、与第二顶块(3)固定安装的安装架(8)、与第三顶块(4)固定安装的挡板(9)，且在第二顶块(3)和第三顶块(4)的相对面接触时，所述安装架(8)和挡板(9)相接触，所述千分尺(10)安装在安装架(8)上并用于测量安装架(8)与挡板(9)间的距离。

7.根据权利要求1所述的材料抗开裂性测试设备，其特征在于：所述待测物由第一基层板和与该第一基层板粘接的第二基层板组成，第二顶块(3)与第一基层板粘接，第三顶块(4)与第二基层板粘接，当第二顶块(3)和第三顶块(4)组合后，所述开口部(11)与第一基层板和第二基层板粘接处相对。

8.根据权利要求7所述的材料抗开裂性测试设备，其特征在于：所述第一基层板、第二基层板及粘接处的表面具有腻子层和/或装饰层。

9.一种建筑面层材料测试方法，其特征在于：其包括如下步骤：

步骤1：将两块基层板粘接，两块基层板粘接部位形成凹槽面，在凹槽面层刮涂嵌缝砂浆，将样品养护14天后在凹槽面层刮涂腻子，将两个顶块分别粘接在两块基层上并将样品养护7天；

步骤2：将样品放入底座上，在两个顶块上分别选取一点，第一次测量两个点之间的距离；

步骤3：对两个顶块施加大小相等且背向对方的力并在凹槽面位置出现可见的裂缝时停止拉动顶块，第二次测量顶块上两个点之间的距离，并计算第二次测量距离与第一次测量距离的差值。

10.根据权利要求9所述的建筑面层材料测试方法，其特征在于：在步骤1中观察养护后嵌缝砂浆和腻子是否干燥。