CN2840010Y - 纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置 - Google Patents

纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置 Download PDF

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顾祥林
冯展磊
刘丽梅
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Abstract

本实用新型提供了一种纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置，包括上锚具、下锚具和一个回绕铝块，上锚具和下锚具结构对称，回绕铝块设置在下锚具内部，上锚具和下锚具分别包括拉杆、盖板、侧板和底板，其中拉杆垂直设置在盖板的中心位置，两个侧板的一端垂直连接在盖板上，另一端垂直连接在底板的两端。这种装置可实现自然对中加载，操作简单、加载方便。

Description

纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种纤维增强复合材料与基体粘结性能的新型试验装置。
背景技术
纤维增强复合材料加固技术在土木工程领域迅速发展，已广泛地用于混凝土结构、钢结构、木结构和砌体结构。不论用于哪一类结构，都需要基体表面处理、涂刷底层胶、找平和粘贴纤维增强复合材料等工序。纤维增强复合材料与基体粘结性能是确保其加固效果的基本前提，基体类别、各工序的施工质量、粘结胶和纤维增强复合材料本身的性质、环境因素等都会影响纤维增强复合材料与基体的粘结性能。为此，国内外学者对纤维增强复合材料与基体的粘结性能开展了大量试验研究，且粘结性能的耐久性已引起土木工程界和学术界的高度重视。已有的用于研究纤维增强复合材料-基体粘结性能的常用装置主要包括经过圆角处理的钢块和千斤顶，千斤顶设置在基体和经过圆角处理的钢块之间，纤维增强复合材料粘贴在基体上，绕过经过圆角处理的钢块，通过千斤顶加压实现加载。这种装置存在对中加载困 难，测量精度难以保证，不能进行全过程试验、无法测出粘结滑移曲线的下降段，装置与试件合一不适用于粘结耐久性研究，基体单一适用面窄等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的测量装置的缺陷，提供一种用来测试和评价纤维增强复合材料与基体粘结性能的新型试验装置，这种装置与配备万向铰的万能试验机配合使用，可实现自然对中加载，操作简单、加载方便。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种纤维增强复合材料与基体的粘结性能新型试验装置，包括上锚具、下锚具和一个回绕铝块，上锚具和下锚具结构对称，回绕铝块设置在下锚具内部，上锚具和下锚具分别包括拉杆、盖板、侧板和底板，其中拉杆垂直设置在盖板的中心位置，两个侧板的一端垂直连接在盖板上，另一端垂直连接在底板的两端。
上述的纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置，上锚具的拉杆上还设置有测力装置。此测力装置为一个力传感器。
上述的纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置使用时，上锚具内放置基体材料，下锚具内放置回绕铝块，两端用环氧树脂与基体材料的两个面相粘结的纤维增强复合材料绕过下锚具的回绕铝块，上锚具的拉杆通过夹具与配备万向铰的万能试验机连接，下锚具的拉杆与万能试验机的移动横梁相连，通过移动横梁的移动，实现自然对中加载，加载速度可控。
加载端与自由端还可以用位移计测量其相对滑移，纤维增强复合材料表面贴应变片量测其应力分布。
这种装置与配备万向铰的万能试验机配合使用，可实现自然对中加载，操作简单、加载方便，可重复使用，试验数据准确可靠，能记录全过程荷载与加载端位移、不同粘结位置处纤维材料应变间的关系曲线。适用于碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维及混合纤维复合材料与被加固的混凝土、钢材、木材基体之间粘结强度、粘结滑移本构关系的试验研究，尤其适用于纤维增强复合材料与基体粘结性能耐久性的试验。
本使用新型具有以下有益效果：
(1)该装置适用于不同纤维(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维及混合纤维)增强复合材料与各种基体(混凝土、钢材、木材)之间的粘结性能；
(2)装置与试件独立，试验过程中装置可固定在试验机上不动，操作方便，可重复使用，尤其适用于纤维增强复合材料与基体粘结性能的耐久性研究；
(3)装置与配备万向铰的万能试验机配合使用，可实现自然对中加载，且可进行粘结滑移全过程试验(包括下降段)；
(4)装置中盖板、侧板、底板通过螺栓连接，可用于不同尺寸的基体。
附图说明
图1为纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置的纵剖面图
图2为纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置的与图1的剖切方向垂直的纵剖面图
图3为纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置的俯视图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做具体的说明：
一种纤维增强复合材料与基体的粘结性能新型试验装置，包括上锚具14、下锚具15和一个回绕铝块12，上锚具14和下锚具15结构对称，回绕铝块12设置在下锚具15内部，上锚具14和下锚具15分别包括拉杆1、盖板3、侧板5和底板6，其中拉杆1垂直设置在盖板3的中心位置，两个侧板5的一端垂直连接在盖板3的两侧，另一端垂直连接在底板6的两端。上锚具14的拉杆1上还设置有测力装置11，此测力装置11为一个力传感器。
上述的纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置使用时，基体材料4置于上锚具14内，粘于基体材料4两侧面的纤维增强复合材料8绕过回绕铝块12，锚具的上下拉杆1通过夹具9连接于万能试验机10上。试验时，移动横梁13向下运动将力传给回绕铝块12进而传给纤维增强复合材料8，纤维增强复合材料将力传给纤维增强复合材料-基体界面，荷载连续增加直到界面破坏从而完成加载。加载过程中自动记录荷载与加载端位移、自由端位移和纤维复合材料上各点应变之间的关系曲线。

Claims (2)

1.一种纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置，其特征是包括上锚具、下锚具和一个回绕铝块，上锚具和下锚具结构对称，回绕铝块设置在下锚具内部，上锚具和下锚具分别包括拉杆、盖板、侧板和底板，其中拉杆垂直设置在盖板的中心位置，两个侧板的一端垂直连接在盖板上，另一端垂直连接在底板的两端。
2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置，其特征是上锚具的拉杆上还设置有测力装置。
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