[发明专利]碳纤维粘贴加固的锚固性能检测试验装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及一种碳纤维粘贴加固的检测技术，尤其涉及一种碳纤维粘贴加固的锚固性能检测试验装置。

背景技术

碳纤维材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优异性能，近年来，碳纤维材料作为一种新兴的加固材料，广泛应用于土木工程结构加固领域。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢加固之后的又一种新型的结构加固技术，具有加固承载力高、施工便捷等多种优点，已经广泛应用于房屋建筑、桥梁结构加固工程项目中，取得极其显著的经济效果和社会效果。

外粘碳纤维复合材料对既有建筑物的结构加固是现阶段运用较为常见的一种手段。加固效果怎么样？主要取决于两个方面：一方面是准确、合理的加固方案；另一个方面是合格、有效的施工质量。没有好的加固方案，碳纤维织物粘贴上去后不能准确的发挥加固效果；不合格的施工质量，如粘结强度未达到规范要求，甚至大面积的空鼓，贴上去的碳纤维不是加固材料，而是成了“装饰材料”。因此，对于粘贴碳纤维加固工程项目，应对其加固方案和施工质量进行全面严格的检测把关。

现有的碳纤维加固混凝土梁施工验收方法比较简单，只是进行碳纤维粘贴加平整度检查和碳纤维粘结强度的现场正拉试验检测。规范规定纤维复合材与混凝土之间的粘结质量检测，可用锤击法或其他有效探测法进行检查，根据检查结果确认的总有效粘结面积不应小于总粘结面积的95％，以便进行碳纤维加固质量整体效果的定性评估。规范规定根据碳纤维加固面积，确定正拉试验检测的抽样数目，要求达到碳纤维和混凝土基面的正拉粘结强度大于2.5MPa，进行碳纤维加固质量局部区域的定量检测控制。

采用碳纤维加固钢筋混凝土梁时，影响其加固效果的因素有很多，除了碳纤维材料强度、加固浸渍胶粘结强度外，还有碳纤维粘贴层数、加固梁混凝土的强度等级、加固梁剪跨比、加固梁端部附加辅助锚固措施都会对碳纤维加固梁的承载性能造成一定的影响。现有的碳纤维加固混凝土梁验收规范，在检测操作中存在着一定不足之处，规范只是进行碳纤维加固平整度检查和现场碳纤维粘结强度的正拉试验检测，规范采用正拉试验检测代替碳纤维片材剪切粘结强度试验，规范没有进行碳纤维粘贴加固的关键部位的锚固区受力性能试验检测，结构加固工程领域亟需粘贴碳纤维加固的锚固性能检测试验装置。

当粘贴多层碳纤维布或碳纤维板加固钢筋混凝土梁时，如果没有采取合理的附加辅助锚固措施，由于裂缝处剪切应力过大，碳纤维片材与混凝土基面可能会过早剥离破坏，一旦碳纤维加固梁锚固区域斜裂缝处碳纤维粘贴界面发生剪切剥离破坏就会导致碳纤维加固梁的锚固区失效，碳纤维加固梁结构提前破坏，破坏时碳纤维材料未达到其强度，导致碳纤维加固梁不能准确的发挥加固效果。因此，粘贴多层碳纤维布或碳纤维板加固混凝土梁的工程项目，应进行锚固区受力性能试验检测，验证粘贴碳纤维片材加固钢筋混凝土梁的锚固关键区域设计方案的合理性。

当遇到粘贴层数较多或碳纤维板时候，当遇到粘贴碳纤维加固工作量大时候，在正式施工开工前，应及时掌握施工队伍的粘贴碳纤维的施工水平，必须进行粘贴碳纤维的水平向剪切粘结力试验，以便做到心中有数，及早发现问题，以免出现“粘贴碳纤维变为装潢粘贴墙纸”施工队伍现象，进行碳纤维粘贴加固的锚固性能检测试验，可建立施工工艺样板，方便监理管理工作。

碳纤维布加固混凝土结构技术中最为关键的问题是碳纤维布与混凝土之间的粘结性能的优劣，采用可靠检测方法，检测验证碳纤维加固梁锚固区承载能力，可确保碳纤维加固梁结构承载力安全。建议采用300×300×1200mm的混凝土长方体作为试验试件，进行试验试件碳纤维粘贴加固，等待碳纤维专用胶结硬后，运输试验试件到结构试验检测中心，进行碳纤维加固锚固区受力性能试验台检测试验，检测施工质量，验证碳纤维加固梁锚固区的受力性能，验证设计方案的合理性，以便后续碳纤维加固施工正常进行。

发明内容

技术问题：本发明提供一种制作方便、操作简单的碳纤维粘贴加固的锚固性能检测试验装置，可快速进行碳纤维片材粘贴加固混凝土梁的锚固区受力性能检测试验，验证设计方案的合理性，可进行粘贴碳纤维的水平向剪切粘结强度试验，检测粘贴碳纤维的施工质量。

技术方案：