一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置，包括待测组件、固定基材组件和测力组件；所述固定基材组件包括底部托板和固定板，所述待测组件放置于底部托板上，所述待测组件包括若干基材和涂层，所述测力组件包括U型固定架、弹性件、轨道和压力传感器；所述U型固定架设置于底部托板同一平面，所述轨道设置于U型固定架内，所述弹性件设置于轨道上；所述压力传感器设置于水平杆，并与弹性件连接。本试验装置可以针对某一温度、并在防火涂层膨胀状态下测试其与基材的层间最大剪应力，改变以往只能在膨胀前层间剪应力的检测，进而实现对高温下涂层脱落的危险状态及位置的预估。

A test device for testing the shear stress between the intumescent fireproof coating and the base material

The utility model discloses a test device for testing the shear stress between the intumescent fireproof coating and the base material layer, which comprises a component to be tested, a fixed base material component and a force measuring component; the fixed base material component comprises a bottom supporting plate and a fixed plate, the component to be tested is placed on the bottom supporting plate, the component to be tested comprises a plurality of base materials and coatings, and the force measuring component comprises a U-shaped fixing frame and a bullet A sex piece, a rail and a pressure sensor; the U-shaped fixed erection is arranged on the same plane of the bottom supporting plate, the rail is arranged in the U-shaped fixed frame, the elastic piece is arranged on the rail; the pressure sensor is arranged on the horizontal rod, and is connected with the elastic piece. This test device can test the maximum interlaminar shear stress between the fireproof coating and the base material at a certain temperature under the expansion state, and change the detection of interlaminar shear stress before expansion, so as to realize the prediction of the dangerous state and position of the coating falling off under high temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置
本技术属于钢结构防火
，具体涉及一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置。
技术介绍
膨胀型钢结构防火涂层因其具有施工简便、重量轻、装饰性好且不受钢构件几何形状限制等优点在钢结构防火工程中得到广泛应用。与传统防火保护材料不同，膨胀型钢结构防火涂层在火灾高温下发生反应，反应后形成多孔炭质层，起到保护基材的作用。碳层与基材的粘结强度的大小决定涂层在膨胀后是否完好附着于基材上起到保护基材的作用。涂层与基材的粘结力的不足，在火灾过程中易发生脱落，导致结构构件的抗火能力下降，火灾危险性增加，这个问题尚未得到业界的重视和解决。目前工程上的防火涂料层间剪应力的测试方法主要集中在对厚涂型防火涂料的研究，膨胀型防火涂料因其膨胀前后粘结强度变化差异大，完全膨胀后内部结构疏松多孔，一般的测试剪应力的方法在测试膨胀后防火涂料上行不通。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置，解决了上述
技术介绍
中的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置，包括待测组件、固定基材组件和测力组件；所述固定基材组件包括底部托板和固定板，所述底部托板水平放置，所述固定板竖立于底部托板的两侧并与底部托板可拆装地连接；所述待测组件放置于底部托板上，且两端与固定板顶抵；所述待测组件包括若干基材和涂层，所述基材沿底部托板长度方向并列拼接排布，所述涂层连续地设置于各基材的上表面；所述测力组件包括U型固定架、弹性件、轨道和压力传感器；所述U型固定架设置于底部托板同一平面，包括左右支臂和水平杆，所述左右支臂的自由端与底部托板可拆装地连接；所述轨道设置于U型固定架内，轨道的一端与水平杆连接，另一端与底部托板顶抵；所述弹性件设置于轨道上，弹性件的两端分别与水平杆和基材顶抵，且弹性件沿轨道延伸方向做伸缩运动；所述压力传感器设置于水平杆，并与弹性件连接。在本技术一较佳实施例中，所述基材数量为3，各基材材质、大小、截面完全相同，并沿底部托板长度方向顺序拼接，拼接面与弹性件伸缩方向平行。在本技术一较佳实施例中，所述轨道的厚度与底部托板相同，宽度不小于基材的宽度。在本技术一较佳实施例中，所述弹性件包括三根平行排布的弹簧。在本技术一较佳实施例中，所述弹性件的两端设有端板，分别为与基材顶抵的上端板和与压力传感器连接的下端板。在本技术一较佳实施例中，所述固定板为L型，通过螺栓与底部托板连接。在本技术一较佳实施例中，所述固定基材组件采用耐高温材料。在本技术一较佳实施例中，所述弹性件的自然状态长度为基材宽度的两倍。在本技术一较佳实施例中，所述基材包括热轧钢本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：1.本技术在涂层膨胀状态下测试防火涂层与基材的层间最大剪应力，改变以往只能在膨胀前层间剪应力的检测，试验精准，模拟效果佳；2.本技术的固定基材组件采用耐高温材料，实现针对某一温度状态下的最大层间剪应力进行测试，进而实现对高温下涂层脱落的危险状态及位置的预估，具有良好的应用意义和实用性；3.本技术的测力组件和固定基材组件拆卸组装方便，无论是与基材一起放入高温环境下的两边端板，还是在常温下进行的测力装置，都是通过螺栓与底板相连，现场测试组装方便；4.本技术通过轨道的设计，多根弹簧与弹簧端板保证受力方向的水平和一致性，减小压力传感器受力不均匀带来的误差。附图说明图1为固定基材组件与待测组件组合结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为图1的正视图。图4为本技术装置结构示意图(固定板已拆卸)。图5为图4的正视图。图6为图4的左视图。其中，箭头表示施力方向。具体实施方式实施例1请查阅图1-6，本实施例的一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置，包括待测组件、固定基材组件和测力组件；所述固定基材组件包括底部托板5和固定板6，所述底部托板5水平放置，所述固定板6竖立于底部托板5的两侧并与底部托板5可拆装地连接；所述固定板6为L型，通过螺栓8与底部托板5连接。所述固定基材组件采用耐高温材料，可随基材1与涂层一同放入升温炉中。所述待测组件放置于底部托板5上，且两端与固定板6顶抵；所述待测组件包括若干基材1和膨胀型的防火涂层4，所述基材1沿底部托板5长度方向并列拼接排布，所述膨胀型的防火涂层4连续地设置于各基材1的上表面，保证该涂层4发生膨胀后为一个整体；本实施例中，所述基材1数量为3，为材质、大小、截面完全相同的热轧钢，并沿底部托板5长度方向顺序拼接，拼接面与弹性件伸缩方向平行；同时，每个L型固定板6通过6个螺栓8与底部托板5连接，共12个，固定基材1的两端，保证三块基材1之间缝隙微小，顶面涂层可以连续涂覆。所述测力组件包括U型固定架12、弹性件、轨道14和压力传感器13；所述U型固定架12设置于底部托板5同一平面，包括左右支臂123和水平杆121，所述左右支臂123的自由端与底部托板5可拆装地连接；所述轨道14设置于U型固定架12内，轨道14的一端与水平杆121连接，另一端与底部托板5顶抵；所述弹性件设置于轨道14上，弹性件的两端分别与水平杆121和基材1顶抵，且弹性件沿轨道14延伸方向做伸缩运动；所述压力传感器13设置于水平杆121，并与弹性件连接。由于固定基材组件中的底部托板5起到为三块基材1提供同一水平面的作用，保证实验过程中三块基材1始终相对位置保持不变；为保证中间基材1可以水平顺利通过轨道14，所述轨道14的厚度与底部托板5相同，宽度不小于中间基材1的宽度。本实施例中，所述弹性件包括三根平行排布的弹簧10，且弹簧10的两端均设有端板，所述弹性件的两端设有端板，分别为与基材顶抵的上端板和与压力传感器连接的下端板；弹簧10的长度为2b，(b为一块基材1的宽度)，保证基材1在完全推出的情况下，弹簧10仍在其弹性范围内；而设置于弹簧10与基材1顶抵处的上端板9宽度可略微小于中间基材1的宽度，可保证在基材1的另一端施加推力的时候，基材1与弹簧10上端板9接触，通过上端板9传力给弹簧10，使三根弹簧10均匀受力压缩。弹簧10下部端板与U型测力装置焊接，通过下端板11将弹簧10受力传递给U型固定架12底部的压力传感器13。采用上述装置进行防火涂层与基材层间剪应力的试验，具体方法如下：(1)选取三块材质、大小、截面完全相同的基材1，(本实施例采用Q235热轧钢，尺寸均为200*150*15)。三块钢板并排连续放置在固定基材组件的底部托板5上，在三块基材1顶面连续涂覆膨胀型防火涂料。待膨胀型防火涂料完全固化形成涂层4后，两边L型固定板6通过螺栓8与底部托板5连接，固定基材1。(2)将固定基材组件与基材1组合好后，放入升温箱中，进行高温加热(本实施例设置温度为500℃)，膨胀型防火涂层4发生受热膨胀，当达到设置的温度后，取出试验装置冷却至常温。(3)冷却后拆除上述的两个L型端板，将U型固定架12通过螺栓8与底部托板5连接。固定完成后，在基材1上远离弹簧10上端板9的一侧对基材1施加水平力，将中间的基材1推出，方向指向弹簧10所在的直线，使基材1沿着轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置，其特征在于：包括待测组件、固定基材组件和测力组件；所述固定基材组件包括底部托板和固定板，所述底部托板水平放置，所述固定板竖立于底部托板的两侧并与底部托板可拆装地连接；所述待测组件放置于底部托板上，且两端与固定板顶抵；所述待测组件包括若干基材和涂层，所述基材沿底部托板长度方向并列拼接排布，所述涂层连续地设置于各基材的上表面；所述测力组件包括U型固定架、弹性件、轨道和压力传感器；所述U型固定架设置于底部托板同一平面，包括左右支臂和水平杆，所述左右支臂的自由端与底部托板可拆装地连接；所述轨道设置于U型固定架内，轨道的一端与水平杆连接，另一端与底部托板顶抵；所述弹性件设置于轨道上，弹性件的两端分别与水平杆和基材顶抵，且弹性件沿轨道延伸方向做伸缩运动；所述压力传感器设置于水平杆，并与弹性件连接。

【技术特征摘要】
1.一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置，其特征在于：包括待测组件、固定基材组件和测力组件；所述固定基材组件包括底部托板和固定板，所述底部托板水平放置，所述固定板竖立于底部托板的两侧并与底部托板可拆装地连接；所述待测组件放置于底部托板上，且两端与固定板顶抵；所述待测组件包括若干基材和涂层，所述基材沿底部托板长度方向并列拼接排布，所述涂层连续地设置于各基材的上表面；所述测力组件包括U型固定架、弹性件、轨道和压力传感器；所述U型固定架设置于底部托板同一平面，包括左右支臂和水平杆，所述左右支臂的自由端与底部托板可拆装地连接；所述轨道设置于U型固定架内，轨道的一端与水平杆连接，另一端与底部托板顶抵；所述弹性件设置于轨道上，弹性件的两端分别与水平杆和基材顶抵，且弹性件沿轨道延伸方向做伸缩运动；所述压力传感器设置于水平杆，并与弹性件连接。2.根据权利要求1所述的一种测试膨胀型防火涂层与基材层间剪应力的试验装置，其特征在于：所述基材的数量为3，各基材材质、大小、截面完全相同，并沿底部托板长度方向顺序拼接，拼接面与弹性件伸缩方向平行。3.根据权利要求1所述的一种测试膨胀型...

【专利技术属性】
技术研发人员：张茜茜，王玲玲，霍静思，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建,35