本发明专利技术提供了一种混凝土双剪试验装置和方法，该装置包括加载垫块、引伸计、装置压头、细长螺钉和六角螺丝，加载垫块用于放置混凝土试件，引伸计用于监测界面滑移，引伸计的两端分别连接细长螺钉与装置压头，装置压头用于承受MTS加载头传递的荷载，六角螺丝用于固定混凝土试件，避免混凝土试件发生弯折破坏。本发明专利技术提出的结合MTS及引伸计的混凝土双剪试验装置，MTS为美国材料试验机，引伸计为MTS引伸计，设计的新型加载装置可以将引伸计与MTS加载头的位移相结合，引伸计分别获得双剪试验两个接触面的位移变化曲线，并与MTS加载头位移曲线相互印证，而在MTS加载头接触到试件前，引伸计的位移趋于零，一旦开始接触，引伸计和加载头的荷载均会同步增长。的荷载均会同步增长。的荷载均会同步增长。
【技术实现步骤摘要】
一种混凝土双剪试验装置和方法
[0001]本专利技术涉及混凝土界面粘结性能测试领域，尤其是涉及一种混凝土双剪试验装置和方法。
技术介绍
[0002]混凝土加固维修在建筑结构领域具有重大意义，而加固维修必然面临新浇混凝土与既有建筑结构的界面粘结性能，新浇混凝土若不能与既有建筑结构融为一体进行承载，不仅会造成多次加固维修，而且会对重要桥梁、隧道的安全运营具有极大的威胁。因此，实际施工前应对混凝土与既有建筑结构粘结性能进行反复室内测试，避免现场返工的同时保证最佳的经济效益和安全效益。而当前的混凝土双剪试验大都忽略了加载过程中存在的如下问题：如何保证双剪试验过程中的界面剪切行为，实际上往往会导致试件发生弯折破坏，据此得到的结果也是不可靠的，基于此，有必要设计一种新型且实用的双剪试验装置。
[0003]目前，在双剪试验测试领域，主要包括传统的加载头、底部垫块，一方面试件容易发生弯折破坏，另一方面仅通过加载头来测试界面滑移不完全可靠，双剪试件两个粘结界面的滑移并不一定同时发生，且由于加载初期加载头与试件存在一定的微小距离，因此试验加载加载头的位移是不能直接作为界面滑移的，且直接通过加载头荷载来判断是否与试件相接触也是不精确的。
[0004]针对上述双剪试验测试存在的问题和目前研究的不足之处，提出了一种结合MTS及引伸计的混凝土双剪装置。
技术实现思路
[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种结合MTS及引伸计的混凝土双剪试验装置，MTS为美国材料试验机，引伸计为MTS引伸计，设计的新型加载装置可以将引伸计与MTS加载头的位移相结合，引伸计分别获得双剪试验两个接触面的位移变化曲线，并与MTS加载头位移曲线相互印证，而在MTS加载头接触到试件前，引伸计的位移趋于零，一旦开始接触，引伸计和加载头的荷载均会同步增长。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种混凝土双剪试验装置，包括加载垫块6、引伸计、装置压头2、细长螺钉62和六角螺丝61，其特征在于，所述加载垫块6用于放置混凝土试件5，所述引伸计用于监测界面滑移，所述引伸计的两端分别连接细长螺钉62与装置压头2，所述装置压头2用于承受加载头传递的荷载，所述六角螺丝61用于固定混凝土试件5，避免混凝土试件5发生弯折破坏。
[0006]优选的，所述装置压头2的上部为圆柱体结构，下部为长方体结构；所述引伸计包括左侧引伸计3和右侧引伸计4，所述左侧引伸计3和右侧引伸计4对称设置于所述装置压头2的左右两侧。
[0007]优选的，所述细长螺钉62通过502胶水与加载垫块6相固结，所述六角螺丝61与加载垫块6协同工作；所述装置压头2放置于混凝土试件5的中央，并保证装置压头2顶面与MTS加载头1齐平；引伸计下部刀刃44与细长螺钉62通过橡皮筋绑定，引伸计上部刀刃45与装置
压头2绑定。
[0008]优选的，所述加载垫块6呈套箍形且其上部预留四个直径为8mm的螺孔，左右两侧各两个对称分布；加载垫块6内部净空高于试块高度2～5mm。
[0009]优选的，所述六角螺丝61的长度大于加载垫块6的厚度与内部净空高于混凝土试件5的高度之和，所述加载垫块6内部净空左右两侧距离宽于混凝土试件5的长度1～2mm，以便混凝土试件5的顺利放置。
[0010]优选的，所述加载垫块6的厚度不宜太薄，以免发生变形；所述加载垫块6的内壁的底部中间开设有垫块凹槽63，所述垫块凹槽63的宽度大于1/3混凝土试件5长度1～2mm，以避免试块受剪之后无法继续向下滑移的情况。
[0011]优选的，所述垫块凹槽63的深度为3mm左右，以保护引伸计的量程。
[0012]优选的，所述细长螺钉62底部为平头，以便与加载垫块6固定；所述细长螺钉62长度大于六角螺丝61螺帽高度，以便引伸计下部刀刃44的绑定。
[0013]优选的，所述引伸计标距50mm、量程5mm，在采用橡皮筋绑定引伸计过程中应首先与细长螺钉62绑定，再与上部的装置压头2绑定。
[0014]一种混凝土双剪试验方法，包括以下步骤：
[0015]步骤1，制备旧混凝土试块51并养护到一段时间；再制备左侧新浇混凝土试块52和右侧新浇混凝土试块53，将制作好的粘结试件放置于养护室养护28天后取出进行试验；
[0016]步骤2，安装MTS加载头1及MTS加载承台7；
[0017]步骤3，绘尺寸线，确定细长螺钉62的固定位置，确保压头左侧刻痕22与细长螺钉62的外表面在同一竖直线上；
[0018]步骤4，采用502胶水将细长螺钉62固定在加载垫块6的标记位置；
[0019]步骤5，将混凝土试件5放入加载垫块6，调整左右间距；
[0020]步骤6，拧紧六角螺丝61，固定左侧新浇混凝土试块52和右侧新浇混凝土试块53；
[0021]步骤7，绑定引伸计下部刀刃44与细长螺钉62；
[0022]步骤8，绑定引伸计上部刀刃45与压头右侧刻痕21；
[0023]步骤9，调整MTS加载头1与装置压头2的距离，开始准备加载。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0025]1)本专利技术所设计的加载垫块呈套箍形，上部设置螺孔，通过六角螺丝将混凝土试件左右两侧进行固定，从而保障了混凝土试件为双剪破坏而非弯折破坏；
[0026]2)本专利技术所设计的加载垫块底部开设有垫块凹槽，呈中间低两侧高，高度差为3mm左右，主要是由于引伸计的量程是有限的，以此避免脆性试件破坏对引伸计造成损坏；
[0027]3)本专利技术所设计的装置压头左右两侧端部均设置有0.5mm宽的刻痕，主要是由于引伸计包括两个0.5mm厚的刀刃，上部置于刻痕内，下部置于细长螺钉的螺纹间，整体上保证引伸计刀刃的间距变化即为混凝土试件的滑移量；
[0028]4)本专利技术所设计的装置压头由两部分组成，上部分为圆柱体，下部分为长方体，主要是由于引伸计刀刃较小，圆柱体在左右两侧端面能更好的接触；
[0029]5)本专利技术所设计的引伸计刀刃与装置压头、细长螺钉接触位置均采用橡皮筋进行绑定，避免加载过程中引伸计的脱落，保证引伸计不受损坏。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的结构正视图；
[0031]图2为本专利技术的加载垫块正视图；
[0032]图3为本专利技术的加载垫块俯视图；
[0033]图4为本专利技术的装置压头正视图；
[0034]图5为本专利技术的装置压头俯视图。
[0035]图中附图标记为：
[0036]1—MTS加载头；2—装置压头；3—左侧引伸计；4—右侧引伸计；5—混凝土试件；6—加载垫块；7—MTS加载承台；
[0037]21—压头右侧刻痕；22—压头左侧刻痕；41—引伸计上臂；42—引伸计下臂；43—引伸计位移限制；44—引伸计下部刀刃；45引伸计上部刀刃；51—旧混凝土试块；52—左侧新浇混凝土试块；53—右侧新浇混凝土试块；61—六角螺丝；62—细长螺钉；63—垫块凹本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混凝土双剪试验装置，包括加载垫块(6)、引伸计、装置压头(2)、细长螺钉(62)和六角螺丝(61)，其特征在于，所述加载垫块(6)用于放置混凝土试件(5)，所述引伸计用于监测界面滑移，所述引伸计的两端分别连接细长螺钉(62)与装置压头(2)，所述装置压头(2)用于承受MTS加载头(1)传递的荷载，所述六角螺丝(61)用于固定混凝土试件(5)，避免混凝土试件(5)发生弯折破坏。2.根据权利要求1所述的一种混凝土双剪试验装置，其特征在于，所述装置压头(2)的上部为圆柱体结构，下部为长方体结构；所述引伸计包括左侧引伸计(3)和右侧引伸计(4)，所述左侧引伸计(3)和右侧引伸计(4)对称设置于所述装置压头(2)的左右两侧。3.根据权利要求2所述的一种混凝土双剪试验装置，其特征在于，所述细长螺钉(62)通过502胶水与加载垫块(6)相固结，所述六角螺丝(61)与加载垫块(6)协同工作；所述装置压头(2)放置于混凝土试件(5)的中央，并保证装置压头(2)顶面与MTS加载头(1)齐平；引伸计下部刀刃(44)与细长螺钉(62)通过橡皮筋绑定，引伸计上部刀刃(45)与装置压头(2)绑定。4.根据权利要求2所述的一种混凝土双剪试验装置，其特征在于，所述加载垫块(6)呈套箍形且其上部预留四个直径为8mm的螺孔，左右两侧各两个对称分布；加载垫块(6)内部净空高于混凝土试件(5)的高度2～5mm。5.根据权利要求2所述的一种混凝土双剪试验装置，其特征在于，所述六角螺丝(61)的长度大于加载垫块(6)的厚度与内部净空高于混凝土试件(5)的高度之和，所述加载垫块(6)内部净空左右两侧距离宽于混凝土试件(5)的长度1～2mm，以便混凝土试件(5)的顺利放置。6.根据权利要求2所述的一种混凝土双剪试验装置，其特征在于，所述加载垫块(6)的厚度不宜太薄，以...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚，刘川昆，梁锦涛，杨卫平，赵李君，杨小春，
申请(专利权)人：中铁二十四局集团桥梁建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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