CN111678861B - 一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置及方法 - Google Patents
一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置及方法,该装置包括底座、水平反力架结构、竖直反力架结构、液压千斤顶、拉拔套筒、电子千分表及钢筋混凝土试块,测试时钢筋混凝土试块限位在水平反力架结构与竖直反力架结构之间,且钢筋混凝土试块中的主筋一端与拉拔套筒锚固,拉拔套筒与液压千斤顶连接,通过液压千斤顶增加荷载,电子千分表安装在主筋上测量滑移位移,电子千分表的表头抵住钢筋混凝土试块基体。本发明通过改变试块形状和固定方式,使得试块在拉拔测试中限位作用在凸起部,且试块固定点远离拉拔钢筋部位,防止在主筋附近的基体产生局部应力集中,使测量结果更准确。
Description
技术领域
本发明属于混凝土材料测试领域,尤其涉及一种钢筋混凝土基体中的拉拔混凝土主筋的测试装置及方法。
背景技术
钢筋混凝土是目前使用最广泛的建筑材料。住房,公路,桥梁和隧道等结构都离不开钢筋混凝土。然而,钢筋混凝土常常由于实际荷载的作用发生破坏,如钢筋与混凝土基体之间的滑移脱粘。钢筋混凝土结构的承载能力是钢筋与混凝土共同来实现的,钢筋与混凝土基体之间的粘结性能是影响两者共同受力性能的重要因素。为了了解其粘结性能,相关从业人员开发了一些测试装置和方法。
目前测试钢筋混凝土主筋与混凝土基体粘结性能的装置主要是通过直接拉拔的方法进行测试。该方法简单直接,但是这些试验装置主要是在混凝土棱柱体重预埋钢筋进行拉拔,并通过对混凝土棱柱体夹持或抵住一端进行加载,这样会使混凝土基体产生局部应力集中,给测量结果带来附加影响。
发明内容
发明目的:为了解决现有技术在混凝土基体粘结性能测试中,直接拉拔导致应力集中影响测量结果的问题,本发明提供一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置及方法。
技术方案:一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,包括底座、水平反力架结构、竖直反力架结构、液压千斤顶、拉拔套筒、电子千分表及钢筋混凝土试块,水平反力架结构包括水平反力架、水平反力螺杆及水平反力支座,水平反力架固定在底座一端,水平反力螺杆与水平反力支座安装在水平反力架底部,水平反力螺杆的末端与水平反力支座连接,竖直反力架结构包括竖直反力架、竖直反力螺杆及竖直反力支座,竖直反力架可拆卸安装在底座另一端,竖直反力螺杆及竖直反力支座安装在竖直反力架顶部,竖直反力螺杆的末端与竖直反力支座连接,液压千斤顶安装在水平反力架上,液压千斤顶通过锚杆与拉拔套筒相连接;钢筋混凝土试块限位在水平反力架结构与竖直反力架结构之间且钢筋混凝土试块中的主筋一端与拉拔套筒锚固,电子千分表安装在主筋上,电子千分表的表头抵住钢筋混凝土试块基体。
进一步地,所述钢筋混凝土试块包括水平凸起部和竖直凸起部,当钢筋混凝土试块被限位时,所述水平反力支座抵住水平凸起部,竖直反力支座抵住竖直凸起部。
进一步地,所述水平凸起部和竖直凸起部均位于钢筋混凝土试块下部,主筋埋进钢筋混凝土试块基体上部且从基体中穿过。
进一步地,埋进钢筋混凝土试块基体中的主筋包括无肋段和有肋段,无肋段位于靠近拉拔套筒的一端,无肋段外套套筒,有肋段与试块基体粘结。
进一步地,所述钢筋混凝土试块还包括架立筋和箍筋,架立筋和箍筋埋进基体中。
进一步地,水平反力架与底座焊接为一个整体。
进一步地,竖直反力架通过螺栓与底座锚固。
进一步地,一个钢筋混凝土试块中埋有两根相互独立的主筋。
进一步地,液压千斤顶与计算机相连接。
一种使用上述测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置的测试方法,包括以下步骤:
步骤一、根据需要测量的主筋直径,确定钢筋混凝土试块的尺寸和配筋率,设计水平凸起部和竖直凸起部的位置;制作主筋无肋段,并在无肋段上套上套筒,将套筒端部塞上泡沫;在试模中绑扎架立筋、箍筋和主筋,浇筑混凝土制备成钢筋混凝土试块,养护至测龄期;
步骤二、拆下竖直反力架,将步骤一制备的钢筋混凝土试块放置在底座上,将竖直反力架安装在底座上,旋转竖直反力螺杆和水平反力螺杆使竖直反力支座与水平反力支座压紧钢筋混凝土试块;
步骤三、将拉拔套筒旋转安装在主筋拉拔侧,并用锚杆将拉拔套筒与液压千斤顶相连接,将电子千分表通过表架安装在主筋尾部,电子千分表的表头抵住钢筋混凝土试块基体;
步骤四、启动液压千斤顶,对主筋施加荷载,记录电子千分表测量结果,分析试验测得的荷载与滑移数据,计算粘结应力:
其中,τ为粘结应力,F为拉拔荷载,D为主筋公称直径,l为粘结长度;
对粘结长度有:
l(t)=l0-δ
其中,l(t)为t时刻的粘结长度,l0为初始粘结长度,δ为t时刻的滑移位移。
有益效果:本发明提供一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置及方法,相比较现有技术,通过改变试块形状和固定方式,使得试块在拉拔测试中限位作用在凸起部,且试块固定点远离拉拔钢筋部位,防止在主筋附近的基体产生局部应力集中,使测量结果更准确。
附图说明
图1为测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置的结构示意图;
图2为图1测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置的A-A剖视图;
图3为图1测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置的B-B剖视图;
图4为钢筋混凝土试块的主视图;
图5为钢筋混凝土试块的剖视图;
图中:底座1、液压千斤顶2、拉拔套筒3、电子千分表4、钢筋混凝土试块5,水平反力架6、水平反力螺杆7、水平反力支座8、竖直反力架9、竖直反力螺杆10、竖直反力支座11、锚杆12、主筋13、表架14、水平凸起部15、竖直凸起部16、套筒17、架立筋18、箍筋19、螺栓20。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,包括底座1、水平反力架结构、竖直反力架结构、液压千斤顶2、拉拔套筒3、电子千分表4及钢筋混凝土试块5,水平反力架结构包括水平反力架6、水平反力螺杆7及水平反力支座8,水平反力架6固定在底座1一端,水平反力螺杆7与水平反力支座8安装在水平反力架6底部,水平反力螺杆7的末端与水平反力支座8连接,水平反力螺杆7用于螺旋压紧水平反力支座8,水平反力架结构的剖视图如图2所示。竖直反力架结构包括竖直反力架9、竖直反力螺杆10及竖直反力支座11,竖直反力架9可拆卸安装在底座1另一端,竖直反力螺杆10及竖直反力支座11安装在竖直反力架9顶部,竖直反力螺杆10的末端与竖直反力支座11连接,竖直反力螺杆10用于螺旋压紧竖直反力支座11,竖直反力架结构的剖视图如图3所示。液压千斤顶2安装在水平反力架6上,液压千斤顶2通过锚杆12与拉拔套筒3相连接;钢筋混凝土试块5限位在水平反力架结构与竖直反力架结构之间,防止主筋13附近的混凝土产生局部应力集中。钢筋混凝土试块中的主筋13拉拔端与拉拔套筒3锚固,主筋13上有螺纹,拉拔套筒3通过主筋上的螺纹锚固,电子千分表4通过表架14安装在主筋远离拉拔的另一端上,电子千分表4的表头抵住钢筋混凝土试块基体。
所述钢筋混凝土试块5包括水平凸起部15和竖直凸起部16,当钢筋混凝土试块5被限位时,所述水平反力支座8抵住水平凸起部15,竖直反力支座11抵住竖直凸起部16。试块在拉拔测试中限位作用在凸起部,且水平凸起部15和竖直凸起部16均位于钢筋混凝土试块5下部,主筋13埋进钢筋混凝土试块基体上部且从基体中穿过,使得试块固定点远离拉拔主筋13的部位,防止在主筋附近的基体产生局部应力集中,使测试结果更加准确。
埋进钢筋混凝土试块基体中的主筋13包括无肋段和有肋段,无肋段位于靠近拉拔套筒3的一端,无肋段外套套筒17,套筒17的直径略大于主筋13的直径,有肋段与试块基体粘结。制备成的钢筋混凝土的主筋只有一半与混凝土基体粘结,另一半不与基体粘结。
如图4、5所示为钢筋混凝土试块的主视图和剖视图,所述钢筋混凝土试块5还包括架立筋18和箍筋19,架立筋18和箍筋19埋进基体中。其分布符合钢筋混凝土相关规范规定或与实际待检验钢筋混凝土结构配筋相同。
水平反力架6与底座1焊接为一个整体,且刚性足够大,用来支撑水平反力螺杆7和液压千斤顶2。
竖直反力架9通过四个螺栓20与底座1锚固,竖直反力架9可拆卸,方便钢筋混凝土试块5的安装。
一个钢筋混凝土试块中埋有两根相互独立的主筋13,可使用一个试块分别单独测量两次粘结性能。
液压千斤顶2与计算机相连接,由电脑控制施加拉拔荷载,电子千分表4用于测量主筋的滑移位移。
一种使用该装置的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的方法,包括以下步骤:
步骤一、根据需要测量的主筋直径,确定钢筋混凝土试块的尺寸和配筋率,设计水平凸起部和竖直凸起部的位置;对主筋拉拔端制作螺纹,需要套住套筒的部位去肋制成无肋段,并在无肋段上套上套筒,将套筒端部塞上泡沫,防止浇筑时浆体渗入;在试模中绑扎架立筋、箍筋和主筋,浇筑混凝土制备成钢筋混凝土试块,养护至测龄期;
步骤二、拆下竖直反力架,将步骤一制备的钢筋混凝土试块放置在底座上,将竖直反力架安装在底座上抵住试块,旋转竖直反力螺杆和水平反力螺杆使竖直反力支座与水平反力支座压紧钢筋混凝土试块;
步骤三、将拉拔套筒旋转安装在主筋拉拔端,并用锚杆将拉拔套筒与液压千斤顶相连接,将电子千分表通过表架安装在主筋尾部,电子千分表的表头抵住钢筋混凝土试块基体;
步骤四、启动液压千斤顶,对主筋施加荷载,记录电子千分表测量结果,分析试验测得的荷载与滑移数据,计算粘结应力:
其中,τ为粘结应力,F为拉拔荷载,D为主筋公称直径,l为粘结长度;
对粘结长度有:
l(t)=l0-δ
其中,l(t)为t时刻的粘结长度,l0为初始粘结长度,δ为t时刻的滑移位移。
Claims (10)
1.一种测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,包括底座、水平反力架结构、竖直反力架结构、液压千斤顶、拉拔套筒、电子千分表及钢筋混凝土试块,水平反力架结构包括水平反力架、水平反力螺杆及水平反力支座,水平反力架固定在底座一端,水平反力螺杆与水平反力支座安装在水平反力架底部,水平反力螺杆的末端与水平反力支座连接,竖直反力架结构包括竖直反力架、竖直反力螺杆及竖直反力支座,竖直反力架可拆卸安装在底座另一端,竖直反力螺杆及竖直反力支座安装在竖直反力架顶部,竖直反力螺杆的末端与竖直反力支座连接,液压千斤顶安装在水平反力架上,液压千斤顶通过锚杆与拉拔套筒相连接;钢筋混凝土试块限位在水平反力架结构与竖直反力架结构之间且钢筋混凝土试块中的主筋一端与拉拔套筒锚固,电子千分表安装在主筋上,电子千分表的表头抵住钢筋混凝土试块基体。
2.根据权利要求1所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,所述钢筋混凝土试块包括水平凸起部和竖直凸起部,当钢筋混凝土试块被限位时,所述水平反力支座抵住水平凸起部,竖直反力支座抵住竖直凸起部。
3.根据权利要求2所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,所述水平凸起部和竖直凸起部均位于钢筋混凝土试块下部,主筋埋进钢筋混凝土试块基体上部且从基体中穿过。
4.根据权利要求1至3任一所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,埋进钢筋混凝土试块基体中的主筋包括无肋段和有肋段,无肋段位于靠近拉拔套筒的一端,无肋段外套套筒,有肋段与试块基体粘结。
5.根据权利要求1至3任一所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,所述钢筋混凝土试块还包括架立筋和箍筋,架立筋和箍筋埋进基体中。
6.根据权利要求1至3任一所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,水平反力架与底座焊接为一个整体。
7.根据权利要求1至3任一所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,竖直反力架通过螺栓与底座锚固。
8.根据权利要求1至3任一所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,一个钢筋混凝土试块中埋有两根相互独立的主筋。
9.根据权利要求1至3任一所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置,其特征在于,液压千斤顶与计算机相连接。
10.一种使用如权利要求1至9任一所述的测试钢筋混凝土试块主筋与基体粘结性能的装置的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、根据需要测量的主筋直径,确定钢筋混凝土试块的尺寸和配筋率,设计水平凸起部和竖直凸起部的位置;制作主筋无肋段,并在无肋段上套上套筒,将套筒端部塞上泡沫;在试模中绑扎架立筋、箍筋和主筋,浇筑混凝土制备成钢筋混凝土试块,养护至测龄期;
步骤二、拆下竖直反力架,将步骤一制备的钢筋混凝土试块放置在底座上,将竖直反力架安装在底座上,旋转竖直反力螺杆和水平反力螺杆使竖直反力支座与水平反力支座压紧钢筋混凝土试块;
步骤三、将拉拔套筒旋转安装在主筋拉拔侧,并用锚杆将拉拔套筒与液压千斤顶相连接,将电子千分表通过表架安装在主筋尾部,电子千分表的表头抵住钢筋混凝土试块基体;
步骤四、启动液压千斤顶,对主筋施加荷载,记录电子千分表测量结果,分析试验测得的荷载与滑移数据,计算粘结应力:
其中,为粘结应力,F为拉拔荷载,D为主筋公称直径,l为粘结长度;
对粘结长度有:
其中,l(t)为t时刻的粘结长度,l 0为初始粘结长度,δ为t时刻的滑移位移。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205679520U (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 苏州中正工程检测有限公司 | 一种混凝土锚固体拉拔检测装置 |
CN110426344A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-08 | 河海大学 | 一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置及测试方法 |
CN110702602A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 广西大学 | 测试钢筋混凝土在弯曲-剪切作用下粘结性的装置及方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5325722A (en) * | 1992-08-14 | 1994-07-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Split pipe testing device for the measurement of bond of reinforcement under controlled confinement |
CN103776767A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 河海大学 | 一种便携式钢筋与砼粘结性能的拉拔式测试装置与方法 |
CN106018270B (zh) * | 2016-05-10 | 2018-07-13 | 大连理工大学 | 一种适用于增强筋材粘结-滑移滞回性能测试的拉拔试验装置 |
CN106525717B (zh) * | 2016-11-17 | 2019-01-29 | 东南大学 | 考虑弯剪应力影响的frp筋偏心拉拔试验装置及方法 |
-
2020
- 2020-05-15 CN CN202010411507.1A patent/CN111678861B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN205679520U (zh) * | 2016-06-12 | 2016-11-09 | 苏州中正工程检测有限公司 | 一种混凝土锚固体拉拔检测装置 |
CN110426344A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-08 | 河海大学 | 一种自平衡式钢筋与混凝土粘结滑移测试装置及测试方法 |
CN110702602A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-01-17 | 广西大学 | 测试钢筋混凝土在弯曲-剪切作用下粘结性的装置及方法 |
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Publication number | Publication date |
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