一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，包括试件固定装置、加载装置、数据采集装置；所述试件固定装置包括底板、地锚螺栓、挡板以及定位支架，用于试验时固定新老混凝土黏结试件并保证其自身不发生移动；所述加载装置包括加载端板、液压千斤顶，用于对新老混凝土黏结试件中的新混凝土施加推力从而使得新老混凝土交错运动，在黏结面上产生剪应力；所述数据采集系统包括千分表、力传感器、数据采集系统及中控电脑；本实用新型能采用的是推出式剪切试验装置，仪器操作简单，即可测得黏结试件在两端的剪应力-滑移全曲线，又可以得到沿黏结长度方向上各点的黏结滑移关系，因此，可以在新老混凝土黏结性能的研究中广泛使用。
【专利说明】一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置。
【背景技术】
[0002] 新老混凝土之间的自然黏结是保证新老混凝土整体工作的基础，正是由于这种黏 结作用，才使得新混凝土与老混凝土能共同工作，共同承担荷载。然而新混凝土与老混凝土 的完全黏结只在一定的受力阶段内存在，当某段新混凝土加固层横截面上的剪应力超过界 面的黏结强度后，该段界面就会出现剥离和剪切破坏。在界面承受剪应力的过程中，新混凝 土与老混凝土之间会产生一定的相对滑移。这种滑移不是自由滑移，而是受到老混凝土的 黏结以及界面摩阻力的约束，是一种黏结滑移。显然，新老混凝土结合面的黏结滑移关系是 采用理论或数值计算分析其受力变形性能的基础，但目前这方面的研究还相对较少。因此， 通过合理的试验装置，研究新混凝土和老混凝土之间的相对滑移，对受荷后的承载能力，破 坏形态，变形与受力性能等进行分析和探讨，从而建立合理的黏结滑移本构模型是很有必 要的。
【发明内容】
[0003] 本实用新型对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是新老混凝土结 合面的黏结滑移关系是采用理论或数值计算分析其受力变形性能的基础，而目前尚未有相 关实验设备来研究新混凝土和老混凝土之间的相对滑移，对受荷后的承载能力，破坏形态， 变形与受力性能等进行分析和探讨。
[0004] 本实用新型的具体实施方案是：一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置， 包括下部为老混凝土上部为新浇混凝土的新老混凝土黏结试件，其特征在于：所述试验装 置包括
[0005] -用于使新老混凝土黏结试件老混凝土紧固于地面的试件固定装置，扣置于试件 老混凝土上表面的几字形定位支架，以及设置于试件前侧用于防止试件老混凝土部分受到 推力滑动的纵向挡板，所述定位支架下端及挡板下端通过地锚螺栓固定于地面上，所述挡 板高度不高于试件老混凝土部分高度；
[0006] -用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力的加载装置，所 述加载装置包括液压千斤顶，液压千斤顶施加推力一端连接有一加载端板，用于对新老混 凝土黏结试件中的新混凝土施加推力从而使得新老混凝土交错运动，在黏结面上产生剪应 力；
[0007] 用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力数据采集装置；所述 数据采集装置包括设置于试件新混凝土部分加载端与自由端处设置千分表、用于感应液压 千斤顶的力传感器。
[0008] 进一步的，所述试件固定装置还包括置于试件底部的底板，所述底板固定于地面 上。
[0009] 进一步的，所述力传感器经线路与中控电脑相连接。
[0010] 进一步的，所述新老混凝土黏结试件呈矩形状，且下部老混凝土部分长度比上部 新浇混凝土长。
[0011] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型系统采用的是推出 式剪切试验装置，仪器操作简单，即可测得黏结试件在两端的剪应力-滑移全曲线，又可以 得到沿黏结长度方向上各点的黏结滑移关系，因此，可以在新老混凝土黏结性能的研究中 广泛使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型试件结构示意图。
[0013] 图2为本实用新型试验装置使用结构示意图。
[0014] 图3为本实用新型定位支架使用结构示意图。
[0015] 图4为本实用新型定位支架应力片排布结构示意图。
[0016] 图5为本实用新型黏结面及微段dX受力分析图。
[0017] 图6为本实用新型黏结试件黏结滑移曲线；
[0018] 图（a)为不同强度黏结试件（自由端)，图（b)为不同强度黏结试件(加载端)。
[0019] 图7为本实用新型黏结试件卜马拟合曲线与试验值的比较。
[0020] 图8为本实用新型黏结试件的应变测量结果；
[0021] 图（a)为C30新凝土黏结试件应变分布，图（b)为C35新凝土黏结试件应变分布， 图（c)为C40新凝土黏结试件应变分布，图（d)为C45新凝土黏结试件应变分布。
[0022] 图9为本实用新型黏结试件的黏结应力分布图；
[0023] 图（a)为C30新混凝土黏结试件应力分布，图（b)为C35新混凝土黏结试件应力 分布，图（c)为C40新混凝土黏结试件应力分布，图（d)为C45新混凝土黏结试件应力分 布。
[0024] 图10为本实用新型局部黏结滑移试验结果示例；
[0025] 图（a)为C30新混凝土黏结试件局部黏结滑移关系，图（b)为C35新混凝土黏结 试件局部黏结滑移关系，图（c)为C40新混凝土黏结试件局部黏结滑移关系。图（d)为C45 新混凝土黏结试件局部黏结滑移关系。
[0026] 图11为本实用新型新老实混凝土黏结试件不同位置处黏结滑移曲线；
[0027] 图（a)为自由端，图（b)为加载端，图（C)为试件中部。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0029] 如图1所示，为本发明中的老混凝土黏结试件10,新老混凝土黏结试件10包括下 部为老混凝土 110和上部为新浇混凝土 120两个部分，一般的，新老混凝土黏结试件10呈 矩形状，且下部老混凝土 110部分长度比上部新浇混凝土 120长。
[0030] 如图2?3所示，为本发明使用试验装置的示意图：
[0031] 包括一用于使新老混凝土黏结试件老混凝土紧固于地面的试件固定装置，所述固 定装置包括扣置于试件老混凝土上表面的几字形定位支架210,以及设置于试件前侧用于 防止试件老混凝土部分受到推力滑动的纵向挡板220,所述定位支架210下端及挡板下端 通过地锚螺栓固定于地面上，所述挡板220高度不高于试件老混凝土部分110高度，几字形 定位支架210上方顶部还可设有锁紧螺栓211用于锁紧试件；
[0032] -用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力的加载装置，所述 加载装置包括液压千斤顶310,液压千斤顶310施加推力一端连接有一加载端板311，用于 对新老混凝土黏结试件中的新混凝土施加推力从而使得新老混凝土交错运动，在黏结面上 产生剪应力；
[0033] 用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力数据采集装置；所述 数据采集装置包括设置于试件新混凝土部分加载端与自由端处设置千分表（410、420)以及 用于感应液压千斤顶310的力传感器，力传感器经线路与中控电脑相连接。所述试件固定 装置还包括置于试件底部的底板，所述底板固定于地面上。
[0034] 在本发明实施例中，所述新老混凝土黏结滑移性能测试方法是基于对于试验装置 所测得应变和位移进行推算及处理的过程，其具体实现过程如下：
[0035] (1)老混凝土试件长度取400mm，新混凝土长度可取200、250、300mm这三种尺寸。 在新混凝土两侧靠近黏结面处，沿加载方向交错布置应变片50 (如图4所示)，以测定沿黏 结长度方向混凝土的变形；在加载端与自由端处分别安装千分表（410、420)，以便测量加 载端和自由端的滑移量。先固定老混凝土，在新混凝土的一侧采用液压千斤顶加载至破坏， 测出破坏荷载P u。再以破坏荷载Pu的10%为增量对新混凝土逐级施加荷载P，使得新老混 凝土交错运动，在黏结面上产生剪应力。试验时的荷载值和滑移值分别通过力传感器与位 移传感器输入电脑，并用数据采集系统进行实时采集，以便对试验加载进行控制。
[0036] (2)黏结面的剪应力可近似以名义剪应力表示，即i= Pm/2，其中忍"为极限荷 载（N) d为黏结面的面积（mm2)。通过加载端、自由端架设千分表以及加载端上的荷载传感 器，可以准确得到试件的剪应力-滑移)全曲线。从开始加载直至破坏，由试件的加 载端滑移与自由端滑移，分别得到剪应力-加载端滑移（)曲线和剪应力-自由端滑移
【权利要求】
1. 一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，包括下部为老混凝土上部为新浇混 凝土的新老混凝土黏结试件，其特征在于：所述试验装置包括 一用于使新老混凝土黏结试件老混凝土紧固于地面的试件固定装置，扣置于试件老混 凝土上表面的几字形定位支架，以及设置于试件前侧用于防止试件老混凝土部分受到推力 滑动的纵向挡板，所述定位支架下端及挡板下端通过地锚螺栓固定于地面上，所述挡板高 度不高于试件老混凝土部分高度； 一用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力的加载装置，所述加载 装置包括液压千斤顶，液压千斤顶施加推力一端连接有一加载端板，用于对新老混凝土黏 结试件中的新混凝土施加推力从而使得新老混凝土交错运动，在黏结面上产生剪应力； 用于向新老混凝土黏结试件中新浇混凝土部分进行加载推力数据采集装置；所述数据 采集装置包括设置于试件新混凝土部分加载端与自由端处设置千分表、用于感应液压千斤 顶的力传感器。
2. 根据权利要求1所述的一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，所述试件固 定装置还包括置于试件底部的底板，所述底板固定于地面上。
3. 根据权利要求1所述的一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，所述力传感 器经线路与中控电脑相连接。
4. 根据权利要求1所述的一种测试新老混凝土黏结滑移性能的试验装置，所述新老混 凝土黏结试件呈矩形状，且下部老混凝土部分长度比上部新浇混凝土长。
【文档编号】G01N19/04GK204214765SQ201420637785
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】陈 峰, 郑建岚 申请人:福建江夏学院