一种混凝土抗拉粘结强度试验方法技术

本发明专利技术提供一种抗拉粘结强度的试验方法,包括以下步骤：(1)制作基底试件，包括制作混凝土基底试件或基余无机材料基底试件，混凝土基底试件需提前制备，强度等级和配合比应与设计或老混凝土一致，标准养护28天待用；其余无机材料基底试件采用切割成型；基底试件尺寸为150mm×150mm×50mm，粘结接触面进行人工打毛处理，使表面平均构造深度为2～3m；一组试件应制作六个基底试件；(2)制作拉伸专用夹具，按试件尺寸制作上夹具和下夹具；(3)制备粘结强度试件，共制作六个；(4)分别对六个粘结强度试件进行抗拉粘结强度试验；(5)获取试验结果。通过本方法可以得到理想状态下混凝土与其余无机材料按不同方法粘结后粘结面的粘结强度。

A Test Method for Tensile Bond Strength of Concrete

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土抗拉粘结强度试验方法
本专利技术属于建设工程领域，可用于测试直接粘结或采用粘结剂粘结的岩石与混凝土、新老混凝土结合及混凝土与无机材料的抗拉粘结强度的室内试验方法。
技术介绍
目前检测规范中粘结强度试验方法，基本都采用劈裂试验，通过劈裂强度换算成抗拉粘结强度，但劈裂试验受力状态和抗拉粘结强度的破坏状态并不完全一致。而目前工程混凝土粘结面多为抗拉受和剪切受力，故一程能完全按抗拉破坏状态进行的强度试验就显得尤为重要，确定试验方法主要的难点主要为以下三点：1、需要一种使试验力和粘结力抗拉方向一致的试验夹具，该夹具应通过装置抵消试件的自重和自动对正来减小试验误差，2、确定试件的粘结受力面积，受力面积过大会试件过重过大，制备不易，受力面积过小又没有代表性，使多个试件的数据有较大的方差，不利于数据统计分析。3、目前没有一套完整的可操作性强的过程方法。本专利技术主要通过设计出专用的抗拉受力粘结强度试验夹具，模拟混凝土粘结面抗拉受力状态，根据夹具的结构特点和减小试验误差的要求，编制了混凝土抗拉粘结强度试验方法，可以通过该试验方法得到混凝土与其余无机材料的抗拉粘结强度。特别是可以检测喷射混凝土与岩石的粘结强度
技术实现思路
本专利技术通过试样制备，试验工具的制作、抗拉粘结破坏试验，试验数据处理等几方面来最大限度的模拟了粘结面抗拉破坏的受力状态并减小了试验误差，可以作为抗拉粘结强度的基本试验，通过本方法可以得到理想状态下混凝土与其余无机材料按不同方法粘结后粘结面的粘结强度。具体来说，本专利技术提供一种抗拉粘结强度的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制作基底试件，包括制作混凝土基底试件或基余无机材料基底试件，混凝土基底试件需提前制备，强度等级和配合比应与设计或老混凝土一致，标准养护28天待用；其余无机材料基底试件采用切割成型；基底试件尺寸为150mm×150mm×50mm，粘结接触面进行人工打毛处理，使表面平均构造深度为2～3m；一组试件应制作六个基底试件；(2)制作拉伸专用夹具，按试件尺寸制作上夹具和下夹具；(3)制备粘结强度试件，共制作六个；(4)分别对六个粘结强度试件进行抗拉粘结强度试验；(5)获取试验结果。一些优选的实施方式中，步骤(2)中，上夹具包括两个侧板、压板、盖板和用于固定侧板和盖板的螺栓；侧板顶部有折弯部，用于承接盖板；侧板折弯部和盖板端部上具有插入螺栓的通孔；下夹具包括容纳试件的凹槽，位于凹槽内的托板以及连接在托板和凹槽底部的弹簧。一些优选的实施方式中，上夹具还包括固定在盖板外表面中心处的接插件和丝杆；所述丝杆与接插件的凹陷可拆卸式连接；下夹具还包括拉杆，拉杆固定在凹槽底部外壁中心。通过上夹具的侧板和压板以及盖板的配合，来侧向夹持试件，能够保证在试件受力时，不会发生试件内部先于粘结面被破坏，从而导致无法测试粘结强度的问题。一些优选的实施方式中，压板位于盖板下方并位于两个侧板之间。具体的，压板位于盖板和试件之间，用于压住试件，使试件垂直位于上夹具内。一些优选的实施方式中，所述凹槽对称的两侧边上分别设有容纳托板上下移动的凹孔。一些优选的实施方式中，托板的两侧边缘中心处具有对称的凸块；所述两个凸块分别位于凹槽两侧边的凹孔内，并且凸块在凹孔内可上下移动。一些优选的实施方式中，拉杆另一端设有孔。该孔用于连接拉力试验机，从而使下夹具与拉力试验机连接。一些优选的实施方式中，丝杆与接插件的凹陷为螺旋式连接。一些优选的实施方式中，丝杆与接插件的凹陷为卡扣式连接。一些优选的实施方式中，步骤(3)中包括如下步骤：1)当用于喷射混凝土与岩石的抗拉粘结强度试验时，准备1100mm×800mm木胶板一块，按150mm×150mm×150mm试模的耳板位置打孔，将150mm×150mm×150mm试模去除底板，用螺栓通过孔将试模固定于木胶板上，将制备好的基底试件放入试模内；钢垫板提前涂刷脱模剂，并于基底试件上部安装钢垫板；当用于普通混凝土抗拉粘结强度试验时，直接用150mm×150mm×150mm混凝土试模，其余步骤相同；2)当用于喷射混凝土与岩石的抗拉粘结强度试验时，试模之间的空隙用塑料膜覆盖填实，便于拆模，当喷浆机喷射压力稳定后对木胶板进行扫喷，使喷入试模内的混凝土质量均匀，待试模内混凝土填满后停止喷浆，并人工对试模表面找平，24小时后拆去试模；当用于普通混凝土抗拉粘结强度试验时，则直接将混凝土灌入混凝土试模内，从中心向外按圆周插捣30下，其余步骤相同；3)粘结强度试件按照标准养护26天。一些优选的实施方式中，步骤4)中包括如下步骤：1)养护完成后的粘结强度试件应提前二天放在操作间自然风干；2)安装上夹具,将上夹具的两块侧板和粘结强度试件的混凝土试件两侧面均匀涂抹环氧树脂，再将两侧板用螺栓安装在盖板上但不要上紧螺母，使两侧板有小幅活动空间；完成后将两侧板粘贴在混凝土试件两侧面，调整侧板使侧板的边与混凝土试件的边平行，上紧螺母，并用其他夹具夹住两侧板；3)养护一天待环氧树脂固化；4)安装下夹具,将下夹具的弹簧压下，将粘结强度试件从凹槽侧边推入凹槽内，使粘结强度试件的基底试件位于凹槽内并位于托板上；5)通过上夹具上的丝杆与拉力试验机的万向节连接，下夹具通过拉杆与拉力试验机的底座固定；6)在粘结强度试件受力前将弹簧压下，让粘结强度试件自由下垂，然后松开弹簧，让弹簧顶住粘结强度试件，抵消粘结强度试件自重；7)启动拉力试验机以5mm/min的速度施加拉力至上夹具，直致粘结强度试件的混凝土试件与基底试件的粘结处破坏。其中，其他夹具可以为松紧带，通过松紧带将侧板和试件固定在一起。其他夹具也可以为木撑柱等等。一些优选的实施方式中，步骤(4)中拉伸粘结强度按下式计算：fas——拉伸粘结强度(MPa)F——粘结强度试件破坏时的荷载(N)A——粘结强度试件的混凝土试件与基底试件粘结面积(mm)。一些优选的实施方式中，步骤(5)中获取试验结果的具体步骤为：1)以六个试件的测值的算术平均值做为抗拉粘结强度的试验结果；2)当单个试件的强度值与平均值之差大于20％时，应逐次舍弃偏差最大的试验值，直至各试验测试值与平均值不大于20％，当有效测试值不少于4个时，取有效数据的平均值做为试验结果，结果精确至0.01MPa。有益效果本专利技术的通过拉伸专用夹具来进行抗拉粘结强度试验：首先，拉伸专用夹具过该夹具可以侧面粘结夹持试件，消除偏心力的影响，避免试验时在试件中部先破坏，保证了粘结面破坏，从而保证了试验的成功率。并且，下夹具的弹簧在夹持试件时可以抵消试件自重，保证试件受力测试中抵消自重而实验结果准确。其次，该抗拉粘结强度试验方法最大限度的模拟了粘结面抗拉破坏的受力状态并减小了试验误差，可以作为抗拉粘结强度的基本试验，通过本方法可以得到理想状态下混凝土与其余无机材料按不同方法粘结后粘结面的粘结强度。附图说明图1为本专利技术的拉伸专用夹具夹持试件的示意图。图2为本专利技术上夹具夹持试件的示意图。图3为本专利技术上夹具的侧板示意图。图4为本专利技术上夹具的盖板示意图。图5为本专利技术下夹具的示意图。图6为本专利技术下夹具的托板示意图。图7为本专利技术下夹具的凹槽从A面(侧面)视图。图8为本专利技术专用夹具与拉力试验机配合示意图。图9为本专利技术用于喷射混凝土与岩石抗拉粘结强度安装完成的试模示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土抗拉粘结强度试验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制作基底试件，包括制作混凝土基底试件或基余无机材料基底试件，混凝土基底试件需提前制备，强度等级和配合比应与设计或老混凝土一致，标准养护28天待用；其余无机材料基底试件采用切割成型；基底试件尺寸为150mm×150mm×50mm，粘结接触面进行人工打毛处理，使表面平均构造深度为2～3m；一组试件应制作六个基底试件；(2)制作拉伸专用夹具，按试件尺寸制作上夹具和下夹具；(3)制备粘结强度试件，共制作六个；(4)分别对六个粘结强度试件进行抗拉粘结强度试验；(5)获取试验结果。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土抗拉粘结强度试验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制作基底试件，包括制作混凝土基底试件或基余无机材料基底试件，混凝土基底试件需提前制备，强度等级和配合比应与设计或老混凝土一致，标准养护28天待用；其余无机材料基底试件采用切割成型；基底试件尺寸为150mm×150mm×50mm，粘结接触面进行人工打毛处理，使表面平均构造深度为2～3m；一组试件应制作六个基底试件；(2)制作拉伸专用夹具，按试件尺寸制作上夹具和下夹具；(3)制备粘结强度试件，共制作六个；(4)分别对六个粘结强度试件进行抗拉粘结强度试验；(5)获取试验结果。2.根据权利要求1所述的一种混凝土抗拉粘结强度试验方法，其特征在于，步骤(2)中，上夹具包括两个侧板、压板、盖板和用于固定侧板和盖板的螺栓；侧板顶部有折弯部，用于承接盖板；侧板折弯部和盖板端部上具有插入螺栓的通孔；下夹具包括容纳试件的凹槽，位于凹槽内的托板以及连接在托板和凹槽底部的弹簧。3.根据权利要求2所述的一种混凝土抗拉粘结强度试验方法，其特征在于，上夹具还包括固定在盖板外表面中心处的接插件和丝杆；所述丝杆与接插件的凹陷可拆卸式连接；下夹具还包括拉杆，拉杆固定在凹槽底部外壁中心。4.根据权利要求1-3之一所述的一种混凝土抗拉粘结强度试验方法，其特征在于，步骤(3)中包括如下步骤：1)当用于喷射混凝土与岩石的抗拉粘结强度试验时，准备1100mm×800mm木胶板一块，按150mm×150mm×150mm试模的耳板位置打孔，将150mm×150mm×150mm试模去除底板，用螺栓通过孔将试模固定于木胶板上，将制备好的基底试件放入试模内；钢垫板提前涂刷脱模剂，并于基底试件上部安装钢垫板；当用于普通混凝土抗拉粘结强度试验时，直接用150mm×150mm×150mm混凝土试模，其余步骤相同；2)当用于喷射混凝土与岩石的抗拉粘结强度试验时，试模之间的空隙用塑料膜覆盖填实，便于拆模，当喷浆机喷射压力稳定后对木胶板进行扫喷，使喷入试模内的混凝土质...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢长波，徐敏，徐文杰，赵慧，
申请(专利权)人：中国水利水电第十二工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33