一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法制造方法及图纸

发明专利技术提供一种结构简单且试验可靠的砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法。该装置包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置、两个百分表Ⅰ和两个百分表Ⅱ。所述双剪试件包括砌体Ⅰ、砌体Ⅱ和混凝土块。所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ中间包夹出空位S。所述混凝土块浇筑在空位S中。该装置的试验方法包括制样、安置仪表、加载和记录等步骤。双剪试件加工简单，试验方法操作简便，可有效测试砌体与混凝土结合界面的抗剪强度，可为实际生产提供可靠的试验数据，避免了盲目设计可能造成的安全隐患和材料的浪费。

A Test Device for Shear Strength of Interface between Masonry and Concrete and Its Test Method

The invention provides a shear strength test device for the interface between masonry and concrete with simple structure and reliable test and a test method thereof. The device includes a double shear specimen placed on the test bench, a loading device, two percentile meters I and two percentile meters II. The double shear specimens include masonry I, masonry II and concrete blocks. The hollow S is clamped in the tundish of the masonry I and the masonry II. The concrete block is poured in the vacancy S. The test method of the device includes the steps of sample preparation, instrument placement, loading and recording. The twin-shear specimens are easy to process and operate, which can effectively test the shear strength of the interface between masonry and concrete, provide reliable test data for actual production, and avoid potential safety hazards and material waste caused by blind design.

【技术实现步骤摘要】
一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法
本专利技术涉及土木工程结构，特别涉及一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法。
技术介绍
在集中式预应力砌体房屋中，当通过张拉混凝土圈梁或混凝土构造柱内的预应力筋对砌体施加预应力时，很大部分预应力依赖砌体与构造柱混凝土的结合界面或砌体与圈梁混凝土的结合界面来传递。因此，需要确定砌体与混凝土界面的抗剪强度，以便设计施加预应力的大小。类似的情况出现在砌体房屋的维修、加固和改造中，往往需要在砌体墙外增加混凝土圈梁或混凝土构造柱，这也涉及到砌体和混凝土结合界面的抗剪问题。然而至今，还没有文献资料对这两种材料的界面剪力传递研究进行报道，也没有相应的试验方法，这给工程师们带来很大的困难，往往只能根据经验进行设计，可能造成构件的承载力不满足或材料浪费。因此，亟需一种试验方法来对这两种材料的界面抗剪强度进行研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单且试验可靠的砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法，以解决目前缺乏两种材料的界面抗剪强度试验研究的问题，进而探索混凝土与砌体间剪力传递的机理，为集中式预应力砌体以及砌体加固工程设计提供参考依据，为不同工程材料结合界面的抗剪研究提供新的方法和思路。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置、两个百分表Ⅰ和两个百分表Ⅱ。所述双剪试件包括砌体Ⅰ、砌体Ⅱ和混凝土块。所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ对称布置，中间包夹出空位S。所述混凝土块浇筑在空位S中，与砌体Ⅰ和砌体Ⅱ形成两个结合界面。所述混凝土块的顶面高于砌体顶面，底面高于砌体底面。所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ的顶面以及混凝土块的底面均粘贴有玻璃片。所述两个百分表Ⅰ分别布置在混凝土块的两侧。所述百分表Ⅰ的测量杆与混凝土块的底面垂直，测量杆头与粘贴在混凝土块底面的玻璃片接触。所述两个百分表Ⅱ分别布置在砌体Ⅰ和砌体Ⅱ背离混凝土块的一侧。所述百分表Ⅱ的测量杆与混凝土块的底面垂直。所述百分表Ⅱ的测量杆头分别与粘贴在砌体Ⅰ和砌体Ⅱ顶面的玻璃片接触。所述混凝土块的顶面上放置有钢垫板。试验时，钢垫板与加载装置的上压板均匀接触受荷。所述加载装置匀速连续加荷。所述钢垫板将荷载传递到混凝土块上，进而通过结合界面传递给砌体Ⅰ和砌体Ⅱ。进一步，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ均由砌块与砂浆砌成。制作时，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ均采用平放砌筑。当砂浆达到一定强度后翻转立放。进一步，所述百分表Ⅰ和百分表Ⅱ均可靠固定在夹持表架上。进一步，所述混凝土块的顶面高于砌体顶面20～30mm。所述混凝土块的底面高于砌体底面20～30mm。进一步，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ为单层砌体，砌体采用一顺一丁砌筑。立放后，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ的水平灰缝上下错开。进一步，所述加载装置为压力机或千斤顶，精度要求为10N。试验荷载值可直接在压力机表盘上读取或通过与千斤顶连接的压力传感器读取。本专利技术还公开一种上述装置的试验方法，包括以下步骤：1)制作双剪试件：根据试验要求，选择混凝土强度、砌体强度和砂浆强度。砌筑砌体Ⅰ和砌体Ⅱ。在空位S中浇筑混凝土块。2)待混凝土达到设计强度后，测量混凝土块与砌体Ⅰ和砌体Ⅱ的结合界面尺寸。其中，测量精度为1mm。3)安放百分表Ⅰ、百分表Ⅱ和钢垫板。并调整水平。4)加载装置匀速连续加荷。当有一个结合界面出现剪切破坏时，即认定双剪试件破坏，加载装置停止加载。5)读取百分表Ⅰ和百分表Ⅱ数据，并记录下破坏荷载值和双剪试件破坏特征。进一步，试验方法还包括步骤6)按照公式fv,i＝Nv/2A计算单个双剪试件沿结合界面的抗剪强度fv,i。其中，fv,i为双剪试件沿结合界面的抗剪强度，Nv为双剪试件的抗剪破坏荷载值，A为双剪试件的一个结合界面面积。进一步，步骤1)中砌体Ⅰ和砌体Ⅱ采用平放砌筑。待砂浆达到一定强度后翻转立放。本专利技术的技术效果是毋庸置疑的：A)双剪试件加工简单，试验方法操作简便，可有效测试砌体与混凝土结合界面的抗剪强度；B)可有效对比不同参数对抗剪强度的影响，为结合界面的抗剪研究提供新的思路；C)可以测试不同工程材料结合界面的抗剪强度，为实际生产提供可靠的试验数据，避免了盲目设计可能造成的安全隐患和材料的浪费。附图说明图1为装置结构示意图；图2为双剪试件结构示意图；图3为双剪试件与玻璃片连接示意图；图4为砌体Ⅰ结构示意图；图5为砌体Ⅱ结构示意图。图中：空位S、砌体Ⅰ1、砌体Ⅱ2、混凝土块3、钢垫板4、加载装置5、两个百分表Ⅰ6、两个百分表Ⅱ7、夹持表架8。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。实施例1：本实施例公开一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置5、两个百分表Ⅰ6和两个百分表Ⅱ7。参见图2和图3，所述双剪试件包括砌体Ⅰ1、砌体Ⅱ2和混凝土块3。所述砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2平行布置，中间包夹出空位S。所述空位S的宽度与砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2的厚度相同。所述砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2均由砌块与砂浆砌成，砂浆灰缝厚度及饱满度满足相关规范要求。所述混凝土块3浇筑在空位S中，与砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2形成两个结合界面。所述混凝土块3的顶面高于砌体顶面20mm，底面高于砌体底面30mm。所述两个百分表Ⅰ6分别布置在混凝土块3的两侧。所述百分表Ⅰ6的测量杆与混凝土块3的底面垂直，测量杆头与粘贴在混凝土块3底面的玻璃片9接触。所述两个百分表Ⅱ7分别布置在砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2背离混凝土块3的一侧。所述百分表Ⅱ7的测量杆与混凝土块3的底面垂直。所述百分表Ⅱ7的测量杆头分别与粘贴在砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2顶面的玻璃片9接触。参见图1，所述混凝土块3的顶面上放置有钢垫板4。试验时，钢垫板4与加载装置5的上压板均匀接触受荷。所述加载装置5匀速连续加荷。所述钢垫板4将荷载传递到混凝土块3上，进而通过结合界面传递给砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2。百分表Ⅰ6测试混凝土块3的位移，百分表Ⅱ7测试砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2的位移。砌体的位移测试值减去混凝土块的位移测试值即可得到结合界面的剪切变形值。在本实施例中，所述加载装置5为千斤顶，精度要求为10N。试验荷载值可通过与千斤顶连接的压力传感器读取。实施例2：本实施例公开一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置5、两个百分表Ⅰ6和两个百分表Ⅱ7。所述双剪试件包括砌体Ⅰ1、砌体Ⅱ2和混凝土块3。参见图4和图5，在本实施例中，所述砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2均为由3块砌块与砂浆砌成的单层砌体，灰缝砂浆饱满。所述砌体采用一顺一丁砌筑。制作时，所述砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2均采用平放砌筑。当砂浆达到一定强度后翻转立放。立放后，所述砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2平行布置。所述砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2的水平灰缝上下错开，中间包夹出空位S。所述混凝土块3浇筑在空位S中，与砌体Ⅰ1和砌体Ⅱ2形成两个结合界面。所述混凝土块3的顶面高于砌体顶面25mm，底面高于砌体底面20mm。所述两个百分表Ⅰ6分别布置在混凝土块3的两侧。所述百分表Ⅰ6的测量杆与混凝土块3的底面垂直，测量杆头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，其特征在于：包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置(5)、两个百分表Ⅰ(6)和两个百分表Ⅱ(7)；所述双剪试件包括砌体Ⅰ(1)、所述砌体Ⅱ(2)和混凝土块(3)；所述砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)对称布置，中间包夹出空位(S)；所述混凝土块(3)浇筑在空位(S)中，与砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)形成两个结合界面。所述混凝土块(3)的顶面高于砌体顶面，底面高于砌体底面；所述砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)的顶面以及混凝土块(3)的底面均粘贴有玻璃片(9)；所述两个百分表Ⅰ(6)分别布置在混凝土块(3)的两侧；所述百分表Ⅰ(6)的测量杆与混凝土块(3)的底面垂直，测量杆头与粘贴在混凝土块(3)底面的玻璃片(9)接触；所述两个百分表Ⅱ(7)分别布置在砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)背离混凝土块(3)的一侧；所述百分表Ⅱ(7)的测量杆与混凝土块(3)的底面垂直；所述百分表Ⅱ(7)的测量杆头分别与粘贴在砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)顶面的玻璃片(9)接触；所述混凝土块(3)的顶面上放置有钢垫板(4)；试验时，钢垫板(4)与加载装置(5)的上压板均匀接触受荷；所述加载装置(5)匀速连续加荷；所述钢垫板(4)将荷载传递到混凝土块(3)上，进而通过结合界面传递给砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)。...

【技术特征摘要】
1.一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，其特征在于：包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置(5)、两个百分表Ⅰ(6)和两个百分表Ⅱ(7)；所述双剪试件包括砌体Ⅰ(1)、所述砌体Ⅱ(2)和混凝土块(3)；所述砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)对称布置，中间包夹出空位(S)；所述混凝土块(3)浇筑在空位(S)中，与砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)形成两个结合界面。所述混凝土块(3)的顶面高于砌体顶面，底面高于砌体底面；所述砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)的顶面以及混凝土块(3)的底面均粘贴有玻璃片(9)；所述两个百分表Ⅰ(6)分别布置在混凝土块(3)的两侧；所述百分表Ⅰ(6)的测量杆与混凝土块(3)的底面垂直，测量杆头与粘贴在混凝土块(3)底面的玻璃片(9)接触；所述两个百分表Ⅱ(7)分别布置在砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)背离混凝土块(3)的一侧；所述百分表Ⅱ(7)的测量杆与混凝土块(3)的底面垂直；所述百分表Ⅱ(7)的测量杆头分别与粘贴在砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)顶面的玻璃片(9)接触；所述混凝土块(3)的顶面上放置有钢垫板(4)；试验时，钢垫板(4)与加载装置(5)的上压板均匀接触受荷；所述加载装置(5)匀速连续加荷；所述钢垫板(4)将荷载传递到混凝土块(3)上，进而通过结合界面传递给砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)。2.根据权利要求1所述的一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，其特征在于：所述砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)均由砌块与砂浆砌成；制作时，所述砌体Ⅰ(1)和砌体Ⅱ(2)均采用平放砌筑；当砂浆达到一定强度后翻转立放。3.根据权利要求1或2所述的一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，其特征在于：所述百分表Ⅰ(6)和百分表Ⅱ(7)均可靠固定在夹持表架(8)上。4.根据权利要求1或3所述的一种砌...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟海怡，秦士洪，徐嘉，何胤龙，文龙，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50