CN210051654U - 对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，涉及土木工程测试技术领域。该装置包括一个钢块，钢块上下面分别开有上凹槽和下凹槽，上凹槽内设置有一个拉板，下凹槽内设置有一个粘接钢板，粘接钢板与凹槽的间隙内填充有待测试的超高性能混凝土块；该装置还包括一个分别与拉板和粘接钢板固定连接的拉力试验机；该装置还包括至少一组固定在钢块前面或后面的变形测量组件，每组变形测量组件同时与钢块和粘接钢板固定连接。本实用新型的装置可以实现超高性能混凝土与钢板粘接界面的纯剪切型断裂，进而得到准确的粘接界面剪切特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程测试技术领域，具体涉及一种对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置。
背景技术
钢通过粘接剂与超高性能混凝土组合的桥面形式是近年来兴起的一种钢桥面铺装新形式，与基于剪力钉方案组合的桥面形式相比具有抗疲劳性能好、施工便捷等优点。超高性能混凝土与钢板粘接界面的剪切试验，是获取不同材料界面之间各项参数的重要手段，这些参数对于这种新型组合桥面的设计与施工具有重要的指导意义。
目前常用的超高性能混凝土与钢材粘接界面剪切试验，是在两个大小相同且错开放置的钢板之间粘接一块与钢板交错面大小基本相等的混凝土块，然后分别向两个钢板施加大小相同，方向相反的拉伸力，直至粘接界面发生剪切型断裂，通过这种剪切试验可得到钢板与超高性能混凝土粘接界面的剪切特性。
由于向两块钢板施加的作用力不在同一条直线上，导致产生的附加弯矩无法相互抵消，从而使粘接界面在发生剪切型断裂时会受到剪切、拉伸、劈裂等几类作用力的相互作用，难以实现纯剪切型断裂，进而无法保证超高性能混凝土与钢材粘接界面的剪切特性测试结果的准确性。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型解决的技术问题为：针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型解决的技术问题为：如何准确测量超高性能混凝土与钢板粘接界面的剪切特性。
为达到以上目的，本实用新型提供的一种对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，包括一个基本呈长方体形的钢块，钢块上下面分别开有上凹槽和下凹槽，上凹槽内设置有一个拉板，下凹槽内设置有一个粘接钢板，粘接钢板的左侧和右侧，均与下凹槽之间存在间隙，拉板和粘结钢板对中，粘接钢板与凹槽的间隙内填充有待测试的超高性能混凝土块；该装置还包括一个拉力试验机，拉力试验机分别与拉板和粘接钢板固定连接；该装置还包括至少一组固定在钢块前面或者后面的变形测量组件，每组变形测量组件同时与钢块和粘接钢板固定连接，每组变形测量组件的连接面在同一平面。
在上述技术方案的基础上，所述变形测量组件有两组，一组变形测量组件设置在钢块的前面，一组变形测量组件设置在钢块的后面。
在上述技术方案的基础上，所述每组变形测量组件包括上角钢、下角钢和引伸计，上角钢与钢块活动固定，下角钢与粘接钢板活动固定，引伸计固定在上角钢和下角钢之间。
在上述技术方案的基础上，所述上角钢和下角钢的一边与钢块上面平行，引伸计垂直固定在两个角钢的平行面之间，两个平行平面分别与待测的超高性能混凝土块的上下面基本平齐。
在上述技术方案的基础上，所述粘接钢板不与钢块下凹槽的底部接触。
在上述技术方案的基础上，该装置还包括一个螺栓连接副，拉板通过螺栓连接副与钢块可拆卸连接。
在上述技术方案的基础上，所述拉力试验机含有两个夹头，一个夹头与拉板的一端固定连接，另一个夹头与粘接钢板的一端固定连接。
在上述技术方案的基础上，所述钢块的下凹槽内的左右两个面设置为凹凸不平的两个面。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的装置为钢块和粘接钢板提供的拉伸力作用在同一直线上，在粘接界面发生剪切型断裂时，粘接界面中产生的附加弯矩大小相等、方向相反，因此附加弯矩可以相互抵消，从而可以实现粘接界面的纯剪切型断裂，进而得到准确的粘接界面剪切特性。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置的主视图；
图2为本实用新型实施例中的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置的右视图；
图3为本实用新型实施例中的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置另一种形式的主视图。
图中：1-夹头，2-拉板，3-螺栓连接副，4-上角钢，5-钢块，6-超高性能混凝土块，7-下角钢，8-粘接钢板，9-引伸计。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
参见图1所示，本实用新型实施例中的一种对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置包括一个基本呈长方体形的钢块5，钢块5上下面分别开有上凹槽和下凹槽，上凹槽内设置有一个拉板2，下凹槽内设置有一个粘接钢板8，粘接钢板8的左侧和右侧，均与下凹槽之间存在间隙；拉板2和粘结钢板8对中，粘接钢板8与凹槽的间隙即左侧和右侧与下凹槽之间的间隙内填充有待测试的超高性能混凝土块6。
该装置还包括一个拉力试验机，拉力试验机分别与拉板2和粘接钢板8固定连接，测试过程中，拉力试验机用来对钢与超高性能混凝土粘接界面施加剪切力(即分别向拉板2和粘接钢板8施加大小相等、方向相反的拉伸力)，并记录粘接界面从开始受到剪切力拉伸到发生剪切型断裂过程所受的剪切力。
该装置还包括至少一组固定在钢块5前面或者后面的变形测量组件，每组变形测量组件同时与钢块5和粘接钢板8固定连接，每组变形测量组件的连接面在同一平面。测试过程中，变形测量组件用来测量钢与超高性能混凝土粘接界面的相对剪切变形量。
由此可知，该装置可以通过拉力试验机和变形测量系统得到粘接界面的剪切力和相对剪切变形量，进而得到超高性能混凝土与钢板界面的剪切特性，与现有技术中对钢板施加的拉伸力的作用不在同一直线上相比，本装置给钢块5和粘接钢板8施加的拉伸力作用在同一直线上，在粘接界面发生剪切型断裂时，粘接界面中产生的附加弯矩大小相等、方向相反，因此附加弯矩可以相互抵消，从而可以实现粘接界面的纯剪切型断裂，进而得到准确的粘接界面剪切特性。
优选的，所述变形测量组件设置有两组，一组变形测量组件设置在钢块5的前面，一组变形测量组件设置在钢块5的后面。
因为两组变形测量组件在钢与超高性能混凝土粘接界面的发生剪切型断裂时会更加稳定，进而使测试出钢与超高性能混凝土粘接界面的相对剪切变形量更加准确，所以在钢块5的前后面应该各设置一组变形测量组件。
优选的，如图1所示，所述每组变形测量组件包括上角钢4、下角钢7和引伸计9，上角钢4与钢块5活动固定，下角钢7与粘接钢板8活动固定，引伸计9固定在上角钢4和下角钢7之间。
由此可知，拉力试验机向钢块5和粘结钢板8施加两个方向相反的拉伸力的同时，会带动上角钢4和下角钢7分别向上和向下移动，通过引伸计9就可以测量出钢与超高性能混凝土粘接界面的相对剪切变形量。
优选的，如图1所示，所述上角钢4和下角钢7的一边与钢块5上面平行，引伸计9垂直固定在两个角钢的平行面之间。
优选的，如图1所示，所述上角钢4和下角钢7的两个平行平面分别与待测的超高性能混凝土块6的上下面基本平齐。
这样设置的原因是：因为变形测量组件是用来测量粘接界面的相对剪切形变量，所以变形测量系统应该覆盖整个待测试部分(即超高性能混凝土块6与钢块5、粘接钢板8粘接的界面)，又因为整个超高性能混凝土块6都与钢块5、粘接钢板8发生粘接，所以，变形测量组件中两个角钢的两个面需要平行设置，且平行平面要分别与超高性能混凝土块6的上下面基本平齐。
优选的，如图1所示，所述粘接钢板8不与钢块5下凹槽的底部接触。
由此可知，为了减少剪切试验过程中受到外力的干扰，需要尽可能的减少超高性能混凝土块6与钢板的接触，所以将粘接钢板8与下凹槽底部留有间隙，使得与粘接钢板8粘接的超高性能混凝土不与下凹槽底部接触。
优选的，如图1所示，该装置还包括一个螺栓连接副3，拉板2通过螺栓连接副3与钢块5可拆卸连接。
由此可知，拉板2与钢块5可拆卸连接方便对钢块5与超高性能混凝土块6接触的面进行表面处理、涂刷粘接剂，也方便钢块5的清洁。
优选的，如图1所示，所述拉力试验机含有两个夹头1，一个夹头1与拉板2在凹槽外的一端固定连接，另一个夹头1与粘接钢板8在凹槽外的一端固定连接。
由此可知，两个夹头1可以将装置的两端与拉力试验机固定连接，使得拉力试验机向钢板和粘接钢板8提供稳定的拉伸力，保证拉伸力作用在同一直线上，减少其他作用力的干扰，使粘接界面实现纯剪切型断裂。
优选的，如图3所示，所述钢块5的下面凹槽的左右两个面设置为凹凸不平两个面，例如本实用新型实施例中使用的是锯齿结构。
由此可知，将钢块5下面凹槽的左右两个面设置为锯齿结构，可以减少发生剪切断裂的界面，进而较少剪切试验过程中可能受到的外力干扰，进一步提高测量结果的准确性。
优选的，该装置测试用的超高性能混凝土块6通过该装置现场浇制而成。因为在实际应用中，桥面的超高性能混凝土块6是现浇在钢桥面板上的，试验时应与实际情况相一致，所以待测试的超高性能混凝土块6需要通过该装置现场浇制。
本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
Claims (8)
1.一种对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：包括一个基本呈长方体形的钢块(5)，钢块(5)上下面分别开有上凹槽和下凹槽，上凹槽内设置有一个拉板(2)，下凹槽内设置有一个粘接钢板(8)，粘接钢板(8)的左侧和右侧，均与下凹槽之间存在间隙，拉板(2)和粘接钢板(8)对中，粘接钢板(8)与凹槽的间隙内填充有待测试的超高性能混凝土块(6)；该装置还包括一个拉力试验机，拉力试验机分别与拉板(2)和粘接钢板(8)固定连接；该装置还包括至少一组固定在钢块(5)前面或者后面的变形测量组件，每组变形测量组件同时与钢块(5)和粘接钢板(8)固定连接，每组变形测量组件的连接面在同一平面。
2.如权利要求1所述的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：所述变形测量组件有两组，一组变形测量组件设置在钢块(5)的前面，一组变形测量组件设置在钢块(5)的后面。
3.如权利要求1所述的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：所述每组变形测量组件包括上角钢(4)、下角钢(7)和引伸计(9)，上角钢(4)与钢块(5)活动固定，下角钢(7)与粘接钢板(8)活动固定，引伸计(9)固定在上角钢(4)和下角钢(7)之间。
4.如权利要求3所述的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：所述上角钢(4)和下角钢(7)的一边与钢块(5)上面平行，引伸计(9)垂直固定在两个角钢的平行面之间，两个平行平面分别与待测的超高性能混凝土块(6)的上下面基本平齐。
5.如权利要求1所述的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：所述粘接钢板(8)不与钢块(5)下凹槽的底部接触。
6.如权利要求1所述的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：该装置还包括一个螺栓连接副(3)，拉板(2)通过螺栓连接副(3)与钢块(5)可拆卸连接。
7.如权利要求1所述的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：所述拉力试验机含有两个夹头(1)，一个夹头(1)与拉板(2)的一端固定连接，另一个夹头(1)与粘接钢板(8)的一端固定连接。
8.如权利要求1至6任一项所述的对超高性能混凝土与钢板的粘接界面进行剪切试验的装置，其特征在于：所述钢块(5)的下凹槽内的左右两个面设置为凹凸不平的两个面。
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