UHPC-NC粘结界面的抗剪强度的试验装置以及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种UHPC‑NC粘结界面的抗剪强度试验装置以及试验方法，其装置包括：上试验机压板、轴心施压装置、防掉落钢丝绳、上钢制夹具、UHPC‑NC叠层试件、下钢制夹具、钢滚轴、下试验机压板。其中叠层试件由预制超高性能混凝土和现浇普通混凝土叠合而成。所述UHPC‑NC粘结界面的抗剪强度试验装置由钢材焊接而成，保证试验装置具有足够的刚度与强度。本发明专利技术所述的UHPC‑NC粘结界面的抗剪强度试验方法，可以直观地研究法向压应力与剪应力的关系。具有受力性能明确、操作便捷、可重复性强、试验结果分析简单等优点，为UHPC‑NC叠层构件的界面粘结研究提供一种有效的测试手段。

Test device and test method for shear strength of UHPC-NC bonding interface

The invention discloses a shear strength test device for UHPC NC bonding interface and a test method. The device comprises an upper tester pressure plate, an axial pressure device, a drop-proof wire rope, an upper steel fixture, a UHPC NC laminated specimen, a lower steel fixture, a steel roller and a lower tester pressure plate. The laminated specimens are made up of precast ultra-high performance concrete and cast-in-place ordinary concrete. The shear strength test device for UHPC NC bonding interface is made of steel welded to ensure that the test device has sufficient stiffness and strength. The shear strength test method of UHPC NC bonding interface described in the invention can directly study the relationship between normal compressive stress and shear stress. It has the advantages of clear mechanical performance, convenient operation, strong repeatability and simple analysis of test results. It provides an effective testing method for the study of interface bonding of UHPC NC laminated components.

【技术实现步骤摘要】
UHPC-NC粘结界面的抗剪强度的试验装置以及试验方法
本专利技术属于试验方法领域，具体涉及一种UHPC-NC叠层构件的粘结界面抗剪强度的试验装置及其试验测试方法。
技术介绍
超高性能混凝（UHPC）是一种高强高耐久性的新型水泥基材料，但是，目前UHPC材料价格高出普通混凝土数倍，不适宜大规模使用。因此，在结构关键部位部分使用UHPC材料，或与普通混凝土（NC）混合使用，将具有广泛的工程应用前景。为保证UHPC材料能够与普通混凝土共同工作、形成整体，这就需要研究UHPC材料与普通混凝土的粘结问题。UHPC-NC叠层构件的界面抗剪强度是实际工程中一项重要的设计指标，目前一般采用推出试验进行测试。该试验方法的不足之处有试件尺寸大、法向应力难以精确控制等。为了能够快速、方便地得到UHPC与NC的界面抗剪强度，有必要提出一种新型界面抗剪强度试验装置及其试验方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种UHPC-NC粘结界面抗剪强度试验方法，使得UHPC-NC的叠层试件能够有效出现界面剪切破坏，避免试件出现局部地受压破坏情形。本专利技术的UHPC-NC界面抗剪强度试验方法，具有受力性能明确、操作便捷、可重复性强、试验结果分析简单等优点，能为UHPC-NC叠层构件的界面粘结研究提供一种有效的测试手段。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种UHPC-NC粘结界面的抗剪强度试验装置，包括：上试验机压板、轴心施压装置、上钢制夹具、UHPC-NC叠层试件、下钢制夹具、钢滚轴、下试验机压板，其中UHPC-NC叠层试件由UHPC层（预制超高性能混凝土）和NC层（现浇普通混凝土）叠合而成；所述上试验机压板通过轴心施压装置设置在上钢制夹具上方，所述上钢制夹具设置在下钢制夹具上方，上钢制夹具下方有一个与下钢制夹具上方相同角度的倾斜面，上钢制夹具下方的倾斜面上设有凹槽一，下钢制夹具上方的倾斜面上设有凹槽二，所述UHPC-NC叠层试件的UHPC层设置在凹槽二内，NC层设置在凹槽一内，下钢制夹具下方通过钢滚轴设置在下试验机压板上。所述试验装置部件自下而上按照：下试验机压板→钢滚轴→下钢制夹具→叠层试件→上钢制夹具→轴心施压装置→上试验机压板的顺序进行组装，并在试验机压板上施加轴向作用力，通过逐级加载，直至试件出现界面错动。UHPC-NC叠层试件的由UHPC预制件与现浇NC件叠合而成，UHPC层横截面面积较NC层稍大，确保试件破坏发生在层间界面处而非出现局部受压破坏情形。UHPC层的推荐尺寸为220mm×220mm×100mm，NC层的推荐尺寸为200mm×200mm×100mm。具体试件大小可以根据实际情况做出适当调整。所述UHPC-NC粘结界面的抗剪强度试验装置由钢材焊接而成，保证试验装置具有足够的刚度与强度。钢制夹具的倾角α可根据实际需求改变，通常可以选取20°、30°、45°、60°等。所述UHPC-NC粘结界面的抗剪强度试验装置，为了保证试验过程中的安全，上钢制夹具用防掉落钢丝绳与上试验机压板相连接。下试验机压板的一侧设有钢挡块，此亦为安全限位装置。上述UHPC-NC粘结界面的抗剪强度试验方法，包括如下试验步骤：1）对于选定的UHPC-NC叠层试件，选取合适的上、下钢制夹具；2）组装试验装置，包括：上试验机压板、轴心施压装置、防掉落钢丝绳、上钢制夹具、UHPC-NC叠层试件、下钢制夹具、钢滚轴、下试验机压板；3）从上试验机压板往下施加轴向作用力，通过逐级加载，直至试件出现界面错动；4）根据试验结果进行分析，得到临界剪应力和相对应的正应力。本专利技术的有益效果是：1、试验夹具有多种规格，可适用于各种尺寸的UHPC-NC叠合试件，钢制夹具的倾角α可根据实际情况做出适当的调整。2、本专利技术的钢制夹具与试件尺寸使得UHPC-NC的叠层试件能够有效出现界面剪切破坏，避免试件出现局部地受压破坏等不利破坏情形。3、本专利技术的UHPC-NC界面抗剪强度试验方法，具有受力性能明确、操作便捷、可重复性强、试验结果分析简单等优点，可明确得到试件发生错动时的临界剪应力和相对应的正应力。附图说明图1是UHPC-NC粘结界面抗剪强度试验装置示意图。图2是UHPC-NC界面抗剪强度试验试件受力分析示意图。附图标记：上试验机压板1、轴心施压装置2、防掉落钢丝绳3、上钢制夹具4、UHPC-NC叠层试件5、下钢制夹具6、钢滚轴7、下试验机压板8、倾斜面9、凹槽一10、凹槽二11、预制超高性能混凝土12、现浇普通混凝土13。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作更进一步的说明。本专利技术为一种UHPC-NC叠层构件界面抗剪强度试验方法，其试验装置包括：上试验机压板1、轴心施压装置2、防掉落钢丝绳3、上钢制夹具4、UHPC-NC叠层试件5、下钢制夹具6、钢滚轴7、下试验机压板8。其中叠层试件5由预制超高性能混凝土12和现浇普通混凝土13叠合而成。所述试验装置部件自下而上按照：下试验机压板→钢滚轴→下钢制夹具→叠层试件→上钢制夹具→轴心施压装置→上试验机压板的顺序进行组装，叠层试件5设置在凹槽一10和凹槽二11之间，在上试验机压板上施加轴向作用力，通过逐级加载，直至试件出现界面错动。UHPC-NC叠层试件的由UHPC预制件与现浇NC件叠合而成，UHPC层横截面面积较NC层稍大，确保试件破坏发生在层间界面处而非出现局部受压破坏情形。UHPC层的推荐尺寸为220mm×220mm×100mm，NC层的推荐尺寸为200mm×200mm×100mm。具体试件大小可以根据实际情况做出适当调整。上述UHPC-NC的界面抗剪强度试验方法，包括如下试验步骤：1）对于选定的UHPC-NC叠层试件，选取合适的上、下钢制夹具；2）组装试验装置，包括：上试验机压板、轴心施压装置、防掉落钢丝绳、上钢制夹具、UHPC-NC叠层试件、下钢制夹具、钢滚轴、下试验机压板；3）从上试验机压板往下施加轴向作用力，通过逐级加载，直至试件出现界面错动；4）根据附图2的进行试验结果的分析，得到临界剪应力和相对应的正应力。如图2所示，其计算方法是：式中，P为试验装置上施加的轴向力；α为钢制夹具的倾角；A为叠层试件的叠合界面面积；f为有滚轴时为滚动摩擦系数，没有滚轴和润滑剂时为静止摩擦系数，为实际测试取得。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UHPC‑NC粘结界面的抗剪强度试验装置，其特征在于：包括：上试验机压板、轴心施压装置、上钢制夹具、UHPC‑NC叠层试件、下钢制夹具、钢滚轴、下试验机压板，其中UHPC‑NC叠层试件由UHPC层和NC层叠合而成；所述上试验机压板通过轴心施压装置设置在上钢制夹具上方，所述上钢制夹具设置在下钢制夹具上方，上钢制夹具下方有一个与下钢制夹具上方相同角度的倾斜面，上钢制夹具下方的倾斜面上设有凹槽一，下钢制夹具上方的倾斜面上设有凹槽二，所述UHPC‑NC叠层试件的预制超高性能混凝土部分设置在凹槽二内，现浇普通混凝土部分设置在凹槽一内，下钢制夹具下方通过钢滚轴设置在下试验机压板上。

【技术特征摘要】
1.一种UHPC-NC粘结界面的抗剪强度试验装置，其特征在于：包括：上试验机压板、轴心施压装置、上钢制夹具、UHPC-NC叠层试件、下钢制夹具、钢滚轴、下试验机压板，其中UHPC-NC叠层试件由UHPC层和NC层叠合而成；所述上试验机压板通过轴心施压装置设置在上钢制夹具上方，所述上钢制夹具设置在下钢制夹具上方，上钢制夹具下方有一个与下钢制夹具上方相同角度的倾斜面，上钢制夹具下方的倾斜面上设有凹槽一，下钢制夹具上方的倾斜面上设有凹槽二，所述UHPC-NC叠层试件的预制超高性能混凝土部分设置在凹槽二内，现浇普通混凝土部分设置在凹槽一内，下钢制夹具下方通过钢滚轴设置在下试验机压板上。2.根据权利要求1所述的一种UHPC-NC粘结界面的抗剪强度试验装置，其特征在于：所述UHPC层横截面面积大于NC层。3.根据权利要求1所述的一种UHPC-NC粘结界面的抗剪强度试验装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓为顶，刘钊，袁思奇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32