一种实验用结构面应变测量元件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种实验用结构面应变测量元件，其包括应变片和包裹在应变片外的保护层，应变片与导线连接；本实用新型专利技术装置解决了现有技术中水泥砂浆模拟结构面试验中存在的应变测量不理想、精度偏低的问题，圆柱状外部保护层的作用是提供了一个刚度较低的保护层，这样即可以起到保护其内部应变片的作用，也可以提高应变片的测量精度，应变片的作用是测量结构面相应测点处的应变；本装置是一种在进行结构面应变测量实验时应变测量精度更高、制作简单且成本更为低廉的实验用结构面应变测量元件。

A strain measuring element of structural plane for experiment

The utility model discloses a structural surface strain measuring element for experiment, which comprises a strain gauge and a protective layer wrapped outside the strain gauge, and the strain gauge is connected with the wire; the utility model solves the problems of the imperfect strain measurement and the low precision in the existing technology of cement mortar simulation structural surface test, and the function of the cylindrical external protective layer is to provide a rigidity The lower protective layer can not only protect the internal strain gauge, but also improve the measuring accuracy of the strain gauge. The function of the strain gauge is to measure the strain at the corresponding measuring point of the structural surface. The device is a kind of structural surface strain measuring element with higher precision, simple manufacture and lower cost when carrying out the structural surface strain measurement experiment.

【技术实现步骤摘要】
一种实验用结构面应变测量元件
本技术涉及一种实验用结构面应变测量元件，适用于硬岩结构面的剪应变及剪应力的测量试验领域。
技术介绍
天然岩体是由大量的节理、裂隙及断层等损伤结构面所构成，岩体的变形、破坏及失稳大多是沿这些结构面部位所发生的剪切破坏，岩土工程的稳定性分析评价、加固设计及相关的理论研究过程中，都需要获得岩体结构面的物理力学参数，尤其是结构面剪应变及剪应力参数的测量更为重要；当前测量技术条件下，测取岩土体表面的应变及应力的常规试验方法是在岩体的表面粘贴应变片，通过该方法测量到的应力应变参数可以获得较为满意的实验结果。现有技术条件下，在实验室进行结构面应力应变测量一般采用两种方法，一种方法要预先在结构面相应位置贴上应变片，并需通过上敷环氧树脂的方式保护应变片导线；这种方法只能测得峰前曲线，无法获得峰后曲线；另一种方法是采用应变砖测量，预先将应变砖粘贴在结构面的相应测点处，通过导线将应变砖与应变测量仪相连，在后续的实验中，通过应变测量仪直接获得结构面相应测点处的应变曲线。此法的缺点是采用目前市场上现有的应变砖进行结构面应变测量时，由于应变砖保护层刚度太大，在水泥砂浆模拟结构面试验中无法获得理想的应变曲线，甚至会出现应变很小或者几乎没有应变的情况，最终导致试验最终的失败。
技术实现思路
本技术提供了一种在进行结构面应变测量实验时应变测量精度更高且成本更为低廉的实验用结构面应力应变测量元件。本技术实验用结构面应变测量元件，包括应变片和包裹在应变片外的保护层，应变片与10-30cm导线连接，导线另一端与静态应变测量仪连接。所述的应变片为普通电阻应变片。所述保护层为硬度较低的玻璃胶保护层或中性硅酮密封胶保护层，保护层厚度是5-9mm，保护层为圆柱状并将应变片完全包裹其中。上述实验用结构面应变测量元件是在硅橡胶软管中挤满保护层胶原料，然后将带导线的普通电阻应变片插入胶体中部，在室温条件下放置5天，待胶凝固后，将外部硅橡胶软管去除，即得到实验用结构面应变测量元件。在结构面模拟试验中，试件需分为上下2个部分进行浇筑，浇筑时，先浇筑试件下半部分，待这部分试件达到一定强度后，一般为浇筑后24小时，采用502胶水将实验用结构面应变测量元件粘贴在结构面相应测点处，等待胶水凝固后，继续在其上部浇筑水泥砂浆，即可制成含应变测量元件的模拟结构面剪应力应变测量原件。与现有技术相比，采用本专利技术所述设计方案，可以达到以下技术效果:1、本设计元件制作所需原材料简单，易于获得，制作简单。2、浇注试件时放入本设计元件，既可以测量出应变的峰前曲线，也可以获得峰后曲线。3、使用本设计元件，可以得到精度更高的应变测量数据。综上所述，本技术是一种实验室进行结构面应变测量试验时可以获得全过程应变-时间曲线且测量精度更高的结构面应变测量元件；保护层的主要作用是提供一个刚度较低的保护层，这样既可以起到保护其内部应变片的作用，也可以提高应变片的测量精度，应变片的作用是测量结构面相应测点处的应变；本专利技术实验用结构面应变测量元件制作方法简单且成本更为低廉，且可以检测测试件内部结构面的应变及应力；采用本专利技术元件制作的结构面试件可为岩土及矿山工程相关结构面剪应力应变测量提供理想的测量元件。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中A-A线剖示结构示意图；图3是图1中B-B线剖示结构示意图；图4是采用本专利技术进行结构面剪切试验取得的应变与时间图。具体实施方式下面通过实施例对本技术作进一步详细说明，但本技术的保护范围不局限于所述内容。实施例1：如图1-3所示，本实验用结构面应变测量元件包括应变片2和包裹在应变片外的圆柱形中性硅酮密封胶保护层1，应变片2与20cm长的导线3连接；所述应变片为电阻应变片；导线直径为2mm，中性硅酮密封胶保护层厚度是5mm。在进行结构面压缩或剪切试验时，可以很好的保护内部的应变片，防止在试验过程中应变片发生断裂，从而无法获得后续的应变测量数据；本实施例测量元件是采用内径为8mm，长度为20mm的硅橡胶软管，将中性硅酮密封胶挤入硅橡胶软管中密封软管，用直尺将硅橡胶软管的上表面密封胶整平，然后将一个带导线的普通电阻应变片2插入密封胶的中部，在室温条件下放置5天，待密封胶凝固后，将外部硅橡胶软管去除，即得到应变测量元件。在结构面模拟试验中，用502胶水将测量元件粘贴在结构面相应测点处，待胶水凝固后，在其上部直接浇筑水泥砂浆，就可以制作含应变测量元件的模拟结构面试件，试件制作完成后，在室温条件下养护28天；等待试件养护完成后，即可进行结构面的剪切试验，剪切试验系统采用RYL-600型微机控制岩石剪切试验机，应变采集系统为UT7116型静态应变测量仪；法向荷载20kN，换算为正应力即0.89MPa。切向加载速率设置为1mm/min。使试件在恒定的正应力作用下，进行直剪试验；图4为采用本测量元件进行结构面剪切试验获得的应变与时间图像，从图中可以看出本实施例装置能够检测到应力-应变全程试验曲线。实施例2：本实施例测量元件结构同实施例1，不同在于导线长度为30cm，导线直径为3mm；保护层为圆柱形玻璃胶保护层，保护层厚度是8mm，导线外包裹有保护套。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实验用结构面应变测量元件，其特征在于：包括应变片（2）和包裹在应变片外的保护层（1），应变片与导线（3）连接；/n所述保护层为圆柱形中性硅酮密封胶保护层或玻璃胶保护层，保护层厚度是5-9mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种实验用结构面应变测量元件，其特征在于：包括应变片（2）和包裹在应变片外的保护层（1），应变片与导线（3）连接；
所述保护层为圆柱形中性硅酮密...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钧，梅伟，苏正猛，梁为邦，苏东院，朱友焱，许万忠，林杭，郝光，张向阳，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53