專利名稱：纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能的新型試驗裝置。
背景技術(shù)：
纖維增強復(fù)合材料加固技術(shù)在土木工程領(lǐng)域迅速發(fā)展，已廣泛地用于混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)。不論用于哪一類結(jié)構(gòu)，都需要基體表面處理、涂刷底層膠、找平和粘貼纖維增強復(fù)合材料等工序。纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能是確保其加固效果的基本前提，基體類別、各工序的施工質(zhì)量、粘結(jié)膠和纖維增強復(fù)合材料本身的性質(zhì)、環(huán)境因素等都會影響纖維增強復(fù)合材料與基體的粘結(jié)性能。為此，國內(nèi)外學(xué)者對纖維增強復(fù)合材料與基體的粘結(jié)性能開展了大量試驗研究，且粘結(jié)性能的耐久性已引起土木工程界和學(xué)術(shù)界的高度重視。已有的用于研究纖維增強復(fù)合材料-基體粘結(jié)性能的常用裝置主要包括經(jīng)過圓角處理的鋼塊和千斤頂，千斤頂設(shè)置在基體和經(jīng)過圓角處理的鋼塊之間，纖維增強復(fù)合材料粘貼在基體上，繞過經(jīng)過圓角處理的鋼塊，通過千斤頂加壓實現(xiàn)加載。這種裝置存在對中加載困 難，測量精度難以保證，不能進(jìn)行全過程試驗、無法測出粘結(jié)滑移曲線的下降段，裝置與試件合一不適用于粘結(jié)耐久性研究，基體單一適用面窄等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的測量裝置的缺陷，提供一種用來測試和評價纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能的新型試驗裝置，這種裝置與配備萬向鉸的萬能試驗機配合使用，可實現(xiàn)自然對中加載，操作簡單、加載方便。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種纖維增強復(fù)合材料與基體的粘結(jié)性能新型試驗裝置，包括上錨具、下錨具和一個回繞鋁塊，上錨具和下錨具結(jié)構(gòu)對稱，回繞鋁塊設(shè)置在下錨具內(nèi)部，上錨具和下錨具分別包括拉桿、蓋板、側(cè)板和底板，其中拉桿垂直設(shè)置在蓋板的中心位置，兩個側(cè)板的一端垂直連接在蓋板上，另一端垂直連接在底板的兩端。
上述的纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置，上錨具的拉桿上還設(shè)置有測力裝置。此測力裝置為一個力傳感器。
上述的纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置使用時，上錨具內(nèi)放置基體材料，下錨具內(nèi)放置回繞鋁塊，兩端用環(huán)氧樹脂與基體材料的兩個面相粘結(jié)的纖維增強復(fù)合材料繞過下錨具的回繞鋁塊，上錨具的拉桿通過夾具與配備萬向鉸的萬能試驗機連接，下錨具的拉桿與萬能試驗機的移動橫梁相連，通過移動橫梁的移動，實現(xiàn)自然對中加載，加載速度可控。
加載端與自由端還可以用位移計測量其相對滑移，纖維增強復(fù)合材料表面貼應(yīng)變片量測其應(yīng)力分布。
這種裝置與配備萬向鉸的萬能試驗機配合使用，可實現(xiàn)自然對中加載，操作簡單、加載方便，可重復(fù)使用，試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，能記錄全過程荷載與加載端位移、不同粘結(jié)位置處纖維材料應(yīng)變間的關(guān)系曲線。適用于碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維及混合纖維復(fù)合材料與被加固的混凝土、鋼材、木材基體之間粘結(jié)強度、粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的試驗研究，尤其適用于纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能耐久性的試驗。
本使用新型具有以下有益效果(1)該裝置適用于不同纖維(碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維及混合纖維)增強復(fù)合材料與各種基體(混凝土、鋼材、木材)之間的粘結(jié)性能；(2)裝置與試件獨立，試驗過程中裝置可固定在試驗機上不動，操作方便，可重復(fù)使用，尤其適用于纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能的耐久性研究；(3)裝置與配備萬向鉸的萬能試驗機配合使用，可實現(xiàn)自然對中加載，且可進(jìn)行粘結(jié)滑移全過程試驗(包括下降段)；(4)裝置中蓋板、側(cè)板、底板通過螺栓連接，可用于不同尺寸的基體。


圖1為纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置的縱剖面圖圖2為纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置的與圖1的剖切方向垂直的縱剖面圖圖3為纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置的俯視圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做具體的說明一種纖維增強復(fù)合材料與基體的粘結(jié)性能新型試驗裝置，包括上錨具14、下錨具15和一個回繞鋁塊12，上錨具14和下錨具15結(jié)構(gòu)對稱，回繞鋁塊12設(shè)置在下錨具15內(nèi)部，上錨具14和下錨具15分別包括拉桿1、蓋板3、側(cè)板5和底板6，其中拉桿1垂直設(shè)置在蓋板3的中心位置，兩個側(cè)板5的一端垂直連接在蓋板3的兩側(cè)，另一端垂直連接在底板6的兩端。上錨具14的拉桿1上還設(shè)置有測力裝置11，此測力裝置11為一個力傳感器。
上述的纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置使用時，基體材料4置于上錨具14內(nèi)，粘于基體材料4兩側(cè)面的纖維增強復(fù)合材料8繞過回繞鋁塊12，錨具的上下拉桿1通過夾具9連接于萬能試驗機10上。試驗時，移動橫梁13向下運動將力傳給回繞鋁塊12進(jìn)而傳給纖維增強復(fù)合材料8，纖維增強復(fù)合材料將力傳給纖維增強復(fù)合材料-基體界面，荷載連續(xù)增加直到界面破壞從而完成加載。加載過程中自動記錄荷載與加載端位移、自由端位移和纖維復(fù)合材料上各點應(yīng)變之間的關(guān)系曲線。
權(quán)利要求1.一種纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置，其特征是包括上錨具、下錨具和一個回繞鋁塊，上錨具和下錨具結(jié)構(gòu)對稱，回繞鋁塊設(shè)置在下錨具內(nèi)部，上錨具和下錨具分別包括拉桿、蓋板、側(cè)板和底板，其中拉桿垂直設(shè)置在蓋板的中心位置，兩個側(cè)板的一端垂直連接在蓋板上，另一端垂直連接在底板的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置，其特征是上錨具的拉桿上還設(shè)置有測力裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種纖維增強復(fù)合材料與基體粘結(jié)性能新型試驗裝置，包括上錨具、下錨具和一個回繞鋁塊，上錨具和下錨具結(jié)構(gòu)對稱，回繞鋁塊設(shè)置在下錨具內(nèi)部，上錨具和下錨具分別包括拉桿、蓋板、側(cè)板和底板，其中拉桿垂直設(shè)置在蓋板的中心位置，兩個側(cè)板的一端垂直連接在蓋板上，另一端垂直連接在底板的兩端。這種裝置可實現(xiàn)自然對中加載，操作簡單、加載方便。
文檔編號G01N19/00GK2840010SQ20052004542
公開日2006年11月22日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者張偉平, 顧祥林, 馮展磊, 劉麗梅 申請人:同濟(jì)大學(xué)