一种外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及建筑技术领域，公开了一种外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置，包括持力架、反力架、第一螺杆锚具以及第二螺杆锚具；所述持力架的两端设置有第一端板和第二端板，第一端板和第二端板的中部均设置有U形槽，持力架的底部设置有底板；反力架的一端与持力架的一端对接，反力架的另一端设置有第三端板；第一螺杆锚具和第二螺杆锚具分别设置于其所对应的U形槽中，且其分别配置有第一旋合螺母和第二旋合螺母；所述持力架内配置有灌浆模具，试验时将FRP筋试件横向贯穿灌浆模具并悬空于灌浆模具中。本实用新型专利技术的外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置结构简单，易于加工制作，使用方便，体积小，适合推广应用。适合推广应用。适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置


[0001]本技术涉及建筑
，更具体地，涉及一种外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置。

技术介绍

[0002]纤维增强符合材料(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)是由纤维材料和基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的高性能复合材料，其问世之初用于航空、航天、国防等高科技领域，后来逐渐在医学、汽车、化工等领域得到广泛的运用。近年来，因具有质地轻盈、强度高、耐腐蚀等优点，FRP材料开始被应用到土木工程结构中，并受到工程界广泛的关注。
[0003]FRP筋以其优良的耐腐蚀性能，在特定环境中成为代替普通钢筋解决钢筋锈蚀问题的一种途径。然而FRP筋在土木工程实际运用中多处于不利因素耦合作用的复杂环境中，影响因素包括：温度、腐蚀溶液种类和应力水平等。而现阶段大部分试验模拟的环境比较单一，为了更好的模拟实际应用情况，考虑多种因素耦合作用对FRP筋的影响，开展对FRP筋耐久性课题研究显得尤为重要。
[0004]目前，对于FRP筋直接浸泡在腐蚀溶液中的耐久性研究较多，缺乏考虑实际混凝土砂浆包裹FRP筋工作环境，此外对于应力和环境耦合作用的研究相对较少，这与FRP筋实际应用情况还有差距，并且缺乏对作用应力的监测，不能实时掌握FRP筋的受力状态，这极大阻碍的FRP筋在土木工程中的推广与运用；此外，目前常见的FRP筋试验装置结构较为复杂，体积较大，不便移动。
[0005]因此，提出一种解决上述问题的外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置实为必要。

技术实现思路

[0006]本技术所提供的外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置主要解决目前针对FRP筋的大部分试验模拟的环境比较单一，缺乏考虑实际混凝土砂浆包裹FRP筋的工作环境，且常见的FRP筋试验装置结构较为复杂、体积较大、不便移动的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置，用于对FRP筋施加预应力并外包砂浆后进行耐久性试验，其包括持力架、反力架、第一螺杆锚具以及第二螺杆锚具，所述持力架和反力架均为长方槽形结构；
[0009]所述持力架的两端对称设置有第一端板和第二端板，第一端板和第二端板各自从上端往正中开设有U形槽，U形槽既可以使第一螺杆锚具和第二螺杆锚具穿过，又能通过卡住第一螺杆锚具和第二螺杆锚具从而使FRP筋试件悬空定位，所述持力架的底部设置有底板；
[0010]所述反力架的一端为敞口结构且与所述持力架的一端对接，反力架的另一端设置
有第三端板；
[0011]所述第一螺杆锚具横向设置于所述第一端板的U形槽中，所述第二螺杆锚具横向设置于所述第二端板的U形槽中，所述第一螺杆锚具和第二螺杆锚具上分别配置有第一旋合螺母和第二旋合螺母，第一旋合螺母和第二旋合螺母各自位于所述持力架的外侧；
[0012]所述持力架内配置有管状的灌浆模具，试验时将FRP筋试件横向贯穿所述灌浆模具，FRP筋试件的两端分别与所述第一螺杆锚具和所述第二螺杆锚具连接，使FRP筋试件悬空于所述灌浆模具中，从而进行灌浆，使FRP筋试件外包砂浆。
[0013]进一步的，所述反力架上的第三端板的中部设置有第一通孔，所述第一通孔中横向贯穿设置有第三螺杆锚具，所述第三螺杆锚具的一端与所述第二螺杆锚具连接。
[0014]进一步的，所述第三螺杆锚具的另一端伸出于所述反力架外，且其伸出部位上间隔设置有第一挡板和第二挡板，第三螺杆锚具的末端设置有第三旋合螺母；所述第一挡板靠近所述第三端板且二者之间设置有张拉装置。
[0015]进一步的，所述张拉装置采用空心千斤顶，空心千斤顶是利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶，适用于张拉锚具的钢筋束或钢绞线束，采用空心千斤顶也便于所述第三螺杆锚具从其中心穿过，装配协调性好。
[0016]进一步的，所述第一挡板和第二挡板之间设置有力传感器，当通过第一螺杆锚具、第二螺杆锚具、第三螺杆锚具以及张拉装置相互配合而对FRP筋试件施加预应力时，可以利用力传感器实时测量张拉力，力传感器上可以配置显示屏或外连数据读取设备。
[0017]进一步的，所述第二螺杆锚具和第三螺杆锚具的连接处设置有连接套筒，所述连接套筒与所述第二螺杆锚具和第三螺杆锚具之间均为螺纹连接，连接紧固且便于拆卸。
[0018]进一步的，所述持力架的两侧分别设置有把手，所述把手沿持力架的中线对角布置，便于移动和叠放持力架。
[0019]更进一步的，所述灌浆模具的侧部开设有灌浆口，所述灌浆模具的两端分别配套设置有管盖。
[0020]更进一步的，所述FRP筋试件的中段外侧粘贴有光纤光栅传感器，通过光纤光栅传感器连接光栅解调仪读取FRP筋试件的波长，实现对FRP筋预应力的实时监测，所述光纤光栅传感器的外部涂覆有硅橡胶，可以对光纤光栅传感器起到保护作用。
[0021]更进一步的，所述光纤光栅传感器外侧包裹有空心软管，空心软管的两端采用环氧树脂密封，从而防止光纤光栅传感器在灌浆以及进行腐蚀试验时的失效破坏，确保光纤光栅传感器可以在恶劣环境下正常工作。
[0022]本技术提供的外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置的使用方法如下：
[0023]①
将灌浆模具套装于FRP筋试件中部，并在灌浆模具两端安装好管盖，采用粘结胶将FRP筋试件的两端分别与第一螺杆锚具和第二螺杆锚具固定连接，从而使FRP筋试件悬空于灌浆模具中心轴线位置；
[0024]②
将第一螺杆锚具通过第一旋合螺母与持力架的一端相对固定，将第二螺杆锚具和第三螺杆锚具通过连接套筒相对固定连接，再将持力架与反力架相互对接，在第三螺杆锚具伸出于反力架的部位依次装配空心千斤顶、第一挡板、力传感器、第二挡板以及第三旋合螺母，并将第三旋合螺母相对于第二挡板旋紧；
[0025]接下来利用空心千斤顶对FRP筋试件进行张拉，并通过力传感器测量张拉力，当张
拉力达到预定值时，通过旋紧第二旋合螺母将第二螺杆锚具与持力架的第二端板相对紧固连接；
[0026]③
从灌浆模具侧部的灌浆口灌注砂浆，待砂浆强度达到目标值后，将外包砂浆的FRP筋试件从持力架中取下，置于腐蚀液体中或者不同温度环境下进行预应力FRP筋的耐久性试验，通过光纤光栅传感器连接光栅解调仪读取FRP筋的波长，从而实现对外包砂浆的FRP筋预应力的实时监测。
[0027]其中，上述步骤
③
中将FRP试件从持力架上取下的具体步骤为：
[0028]a.通过空心千斤顶对第一挡板和第三端板施加预应力，待第二旋合螺母相对于第二端板松弛后，拧松第二旋合螺母，使第二旋合螺母与第二端板脱离；
[0029]b.将空心千斤顶的顶举部件回退以降低张拉力，然后依次拆掉第三旋合螺母、第二挡板、力传感器、第一挡板、空心千斤顶，取下反力架，并松开连接套筒，将第三螺杆锚具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置，其特征在于，包括持力架、反力架、第一螺杆锚具以及第二螺杆锚具，所述持力架和反力架均为长方槽形结构；所述持力架的两端对称设置有第一端板和第二端板，第一端板和第二端板各自的中部均设置有U形槽，持力架的底部设置有底板；所述反力架的一端与所述持力架的一端对接，反力架的另一端设置有第三端板；所述第一螺杆锚具横向设置于所述第一端板的U形槽中，所述第二螺杆锚具横向设置于所述第二端板的U形槽中，所述第一螺杆锚具和第二螺杆锚具上分别配置有第一旋合螺母和第二旋合螺母，第一旋合螺母和第二旋合螺母各自位于所述持力架的外侧；所述持力架内配置有管状的灌浆模具，试验时将FRP筋试件横向贯穿所述灌浆模具，FRP筋试件的两端分别与所述第一螺杆锚具和所述第二螺杆锚具连接，使FRP筋试件悬空于所述灌浆模具中，从而进行灌浆。2.根据权利要求1所述的外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置，其特征在于，所述反力架上的第三端板的中部设置有第一通孔，所述第一通孔中横向贯穿设置有第三螺杆锚具，所述第三螺杆锚具的一端与所述第二螺杆锚具连接。3.根据权利要求2所述的外包砂浆的预应力FRP筋耐久性试验装置，其特征在于，所述第三螺杆锚具的另一端伸出于所述反力架外，且其伸出部位上间隔设置有第一挡板和第二挡板，第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建和，谭永强，黄权猛，黎诗欣，石翠卿，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：