[发明专利]一种FRP筋混凝土粘结滑移试验的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验方法，尤其是涉一种双筋对拉试验的FRP筋混凝土粘结滑移试验的方法。

背景技术

目前，随着复合材料在建筑结构中的不断应用，对纤维聚合物筋（FRP筋）的研究也越来越深入。在FRP筋的研究中，对FRP筋混凝土的粘结滑移性能的研究较为普遍，通常FRP筋混凝土的粘结滑移性能试验研究的方法是单筋拉拔试验和梁式试验。

对于FRP筋混凝土结构，粘结问题至关重要。作为拉挤而成的复合材料，FRP筋在混凝土中的粘结性能受到的影响因素很多，不少研究人员对此展开了大量的试验研究，多数试验都是关注粘结强度或者加载端滑移和拔出力之间的关系曲线。

FRP筋混凝土的粘结滑移试验方法中，理想的破坏形式是使FRP筋发生拔出破坏，但已有的试验方法与结构实际受力情况不符。

在对FRP筋混凝土进行试验时一般采用拉拔试验。与梁式试验相比，拉拔试验的试件制作及试验装置比较简单，试验结果便于分析，而且对FRP筋外形特征的变化也比较敏感，因此拉拔试验长期以来用作对FRP筋粘结性能进行研究的基本试验方法。单筋拉拔试验有两种试件形式：Losberg（Losberg为人名，其1963年提出此试验方法，并依此命名）试件和标准试件。与标准试件相比，Losberg拉拔试件的优点在于，它与梁式试件粘结段分布相似，无粘结段在有粘结段两端，这样可以避免将拉拔力引起的混凝土变形计入筋的滑移量。拉拔试验方法如图2所示是采用反力架8来限制混凝土3和FRP筋2的位移，加载端单向拉拔FRP筋2。这种试验方法导致混凝土试件的加载端混凝土承受与FRP拉力同样大小的压力，与一般构件在实际中的受力状态不相符。另外由于混凝土的受压性能好，混凝土在受到压力作用时基本不产生裂缝。而在实际工程中，筋的滑移会导致混凝土承受拉力，相应会产生裂缝，所以上述试验方法得到的数据并不可靠。

所以在拉拔试验中，FRP筋放置在混凝土的中心轴线上，在筋的伸出端施加拉力，通过反力架8将力传至混凝土，FRP筋周围的混凝土处于受压状态，减小了裂缝发生的可能性，因此提高了粘结强度，这与FRP筋混凝土结构实际受力状态不相符；而梁式试验中，纤维聚合物筋即FRP筋周围的混凝土处于受拉状态，使得在较小的应力下就出现了裂缝，降低了粘结强度，也与实际状态是不相符的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提供一种新的研究FRP筋混凝土粘结滑移性能的试验方法。较好的防止试验中混凝土受到外界因素的作用力，同时保证FRP筋粘结滑移性能试验得到的数据更为接近实际，并且试验操作简单，造价低廉的一种用于FRP筋混凝土粘结滑移试验的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种FRP筋混凝土粘结滑移试验的方法，包括下述步骤：

步骤1、确定试验的试件：制作直径、长度、表面形式一样的两根FRP筋；

步骤2、制作FRP筋混凝土试件的连接结构：将试件组件设于浇筑的混凝土中部，所述的试件组件由两根FRP筋分别插入套管的两端；且两根FRP筋的另一端均探出套管，所述的套管中部设有粘结层；套管两端沿FRP筋方向至少分别设有两个楔形键块于套管内构成，所述的两根FRP筋分别从混凝土两端探出；且两根FRP筋探出端的适配位置分别设有套筒；

步骤3、选用加载设备并固定FRP筋混凝土试件的连接结构：选取万能试验机，将步骤2所述连接结构上下两端的套筒固定于万能试验机的上下锚具上；

步骤4、试验方法及数据采集：试验时万能试验机的加载方案为单端加载，加载的方式采用位移控制形式；由万能试验机的数据采集系统采集整个连接结构的总位移量,由百分表分别采集两根FRP筋与混凝土的相对位移量，即FRP筋在混凝土中的滑移量。

步骤2所述的套筒与FRP筋通过胶合剂粘结，即在套筒内灌注高强结构胶。

步骤2所述的两根FRP筋靠近混凝土边缘处分别设有隔离管箍。

步骤2所述的套管的内部两端设有键槽与所述的楔形键块相适配。

步骤2所述的套管为铁制的套管。

步骤2所述的胶合剂为Sikadur-330胶。

步骤4所述的单端加载为万能试验机下端向下拉拔FRP筋的一端。

所述的加载，其加载速度为1.5-2.5mm/min，直到FRP筋与混凝土的粘结应力衰减至稳定后，停止加载。