專利名稱：纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種纖維增強復合材料與基體粘結性能的新型試驗裝置。
背景技術：
纖維增強復合材料加固技術在土木工程領域迅速發(fā)展，已廣泛地用于混凝土結構、鋼結構、木結構和砌體結構。不論用于哪一類結構，都需要基體表面處理、涂刷底層膠、找平和粘貼纖維增強復合材料等工序。纖維增強復合材料與基體粘結性能是確保其加固效果的基本前提，基體類別、各工序的施工質量、粘結膠和纖維增強復合材料本身的性質、環(huán)境因素等都會影響纖維增強復合材料與基體的粘結性能。為此，國內外學者對纖維增強復合材料與基體的粘結性能開展了大量試驗研究，且粘結性能的耐久性已引起土木工程界和學術界的高度重視。已有的用于研究纖維增強復合材料-基體粘結性能的常用裝置主要包括經過圓角處理的鋼塊和千斤頂，千斤頂設置在基體和經過圓角處理的鋼塊之間，纖維增強復合材料粘貼在基體上，繞過經過圓角處理的鋼塊，通過千斤頂加壓實現(xiàn)加載。這種裝置存在對中加載困 難，測量精度難以保證，不能進行全過程試驗、無法測出粘結滑移曲線的下降段，裝置與試件合一不適用于粘結耐久性研究，基體單一適用面窄等缺點。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的測量裝置的缺陷，提供一種用來測試和評價纖維增強復合材料與基體粘結性能的新型試驗裝置，這種裝置與配備萬向鉸的萬能試驗機配合使用，可實現(xiàn)自然對中加載，操作簡單、加載方便。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種纖維增強復合材料與基體的粘結性能新型試驗裝置，包括上錨具、下錨具和一個回繞鋁塊，上錨具和下錨具結構對稱，回繞鋁塊設置在下錨具內部，上錨具和下錨具分別包括拉桿、蓋板、側板和底板，其中拉桿垂直設置在蓋板的中心位置，兩個側板的一端垂直連接在蓋板上，另一端垂直連接在底板的兩端。
上述的纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置，上錨具的拉桿上還設置有測力裝置。此測力裝置為一個力傳感器。
上述的纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置使用時，上錨具內放置基體材料，下錨具內放置回繞鋁塊，兩端用環(huán)氧樹脂與基體材料的兩個面相粘結的纖維增強復合材料繞過下錨具的回繞鋁塊，上錨具的拉桿通過夾具與配備萬向鉸的萬能試驗機連接，下錨具的拉桿與萬能試驗機的移動橫梁相連，通過移動橫梁的移動，實現(xiàn)自然對中加載，加載速度可控。
加載端與自由端還可以用位移計測量其相對滑移，纖維增強復合材料表面貼應變片量測其應力分布。
這種裝置與配備萬向鉸的萬能試驗機配合使用，可實現(xiàn)自然對中加載，操作簡單、加載方便，可重復使用，試驗數據準確可靠，能記錄全過程荷載與加載端位移、不同粘結位置處纖維材料應變間的關系曲線。適用于碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維及混合纖維復合材料與被加固的混凝土、鋼材、木材基體之間粘結強度、粘結滑移本構關系的試驗研究，尤其適用于纖維增強復合材料與基體粘結性能耐久性的試驗。
本使用新型具有以下有益效果(1)該裝置適用于不同纖維(碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維及混合纖維)增強復合材料與各種基體(混凝土、鋼材、木材)之間的粘結性能；(2)裝置與試件獨立，試驗過程中裝置可固定在試驗機上不動，操作方便，可重復使用，尤其適用于纖維增強復合材料與基體粘結性能的耐久性研究；(3)裝置與配備萬向鉸的萬能試驗機配合使用，可實現(xiàn)自然對中加載，且可進行粘結滑移全過程試驗(包括下降段)；(4)裝置中蓋板、側板、底板通過螺栓連接，可用于不同尺寸的基體。


圖1為纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置的縱剖面圖圖2為纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置的與圖1的剖切方向垂直的縱剖面圖圖3為纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置的俯視圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做具體的說明一種纖維增強復合材料與基體的粘結性能新型試驗裝置，包括上錨具14、下錨具15和一個回繞鋁塊12，上錨具14和下錨具15結構對稱，回繞鋁塊12設置在下錨具15內部，上錨具14和下錨具15分別包括拉桿1、蓋板3、側板5和底板6，其中拉桿1垂直設置在蓋板3的中心位置，兩個側板5的一端垂直連接在蓋板3的兩側，另一端垂直連接在底板6的兩端。上錨具14的拉桿1上還設置有測力裝置11，此測力裝置11為一個力傳感器。
上述的纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置使用時，基體材料4置于上錨具14內，粘于基體材料4兩側面的纖維增強復合材料8繞過回繞鋁塊12，錨具的上下拉桿1通過夾具9連接于萬能試驗機10上。試驗時，移動橫梁13向下運動將力傳給回繞鋁塊12進而傳給纖維增強復合材料8，纖維增強復合材料將力傳給纖維增強復合材料-基體界面，荷載連續(xù)增加直到界面破壞從而完成加載。加載過程中自動記錄荷載與加載端位移、自由端位移和纖維復合材料上各點應變之間的關系曲線。
權利要求1.一種纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置，其特征是包括上錨具、下錨具和一個回繞鋁塊，上錨具和下錨具結構對稱，回繞鋁塊設置在下錨具內部，上錨具和下錨具分別包括拉桿、蓋板、側板和底板，其中拉桿垂直設置在蓋板的中心位置，兩個側板的一端垂直連接在蓋板上，另一端垂直連接在底板的兩端。
2.根據權利要求1所述的纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置，其特征是上錨具的拉桿上還設置有測力裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種纖維增強復合材料與基體粘結性能新型試驗裝置，包括上錨具、下錨具和一個回繞鋁塊，上錨具和下錨具結構對稱，回繞鋁塊設置在下錨具內部，上錨具和下錨具分別包括拉桿、蓋板、側板和底板，其中拉桿垂直設置在蓋板的中心位置，兩個側板的一端垂直連接在蓋板上，另一端垂直連接在底板的兩端。這種裝置可實現(xiàn)自然對中加載，操作簡單、加載方便。
文檔編號G01N19/00GK2840010SQ20052004542
公開日2006年11月22日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權日2005年9月29日
發(fā)明者張偉平, 顧祥林, 馮展磊, 劉麗梅 申請人:同濟大學