[发明专利]一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验装置及方法

权利要求书

1.一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验装置，包括试件（8），其特征在于，所述试件（8）为岩石-喷射混凝土组合结构，所述试验装置还包括试验架（1），所述试验架（1）包括2根立梁（11）与连接在所述立梁（11）的上、下端面上的上横梁（12）与下横梁（13），所述上横梁（12）的下方上设有可调节长度的钢绳（2），所述钢绳（2）的一端连接有一可通过钢绳（2）来调节其起落高度的柱状的落锤(3)，所述上横梁(12)的下底面固接有反射杆(4)，所述落锤(3)可滑动的套设在所述反射杆(4)上，所述下横梁(13)上固接有缓冲块（7），所述反射杆（4）与缓冲块（7）之间设有拉伸杆（5）,所述拉伸杆（5）靠近缓冲块（7）的一端固接有一撞击盘（6），所述拉伸杆（5）与反射杆（4）之间留有可安装试件（8）的空隙，所述反射杆（4）与拉伸杆（5）上粘结有若干个应变片(9)。

2.根据权利要求1所述的一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验装置，其特征在于，所述反射杆(4)与拉伸杆(5)上各粘结有1个应变片(9)，2个所述应变片（9）位于同一纵向直线上。

3.根据权利要求1所述的一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验装置，其特征在于，所述反射杆（4）与拉伸杆（5）的材质均为不锈钢材质，其直径均为80mm。

4.根据权利要求1所述的一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验装置，其特征在于，所述落锤（3）的材质均为不锈钢材质，其为中空圆柱体状，所述落锤（3）通过其中心开有的通孔（31）套设在所述反射杆4上。

5.根据权利要求4所述的一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验装置，其特征在于，所述落锤（3）的直径为200mm，高度为200mm，其开有的通孔（31）的孔径为90mm。

6.一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验方法，其特征在于，其采用权利要求1-5任一项所述的试验装置，其试验步骤如下：

S1：制作试件：分别就不同龄期、不同强度等级的喷射混凝土等不同工况制作多个批次的岩石梁-喷射混凝土组合结构件，每个批次均在同样的养护条件下制作多个岩石梁-喷射混凝土组合结构件；

S2：安装试件：首先将步骤S1制作的试件（8）将其岩石端面（81）胶粘在所述反射杆（4）的下底面，待其稳定后，将试件（8）的喷射混凝土端面（82）胶粘在所述拉伸杆（5）的顶面上；

S3：安装应变片：将所述应变片(9)分别粘贴在所述反射杆(4)与拉伸杆(5)上，在安装应变片(9)时，2个应变片(9)位于同一纵向直线上；

S4：施加冲击载荷：控制钢绳(2)的长度以调节落锤(3)的高度，释放钢绳(2)以使得落锤(3)从高处落下，以此来模拟不同的爆破扰动下冲击载荷；

S5：应变数据采集，采集应变片数据，基于一维应力波传播理论，计算出不同冲击载荷下喷射混凝土的动态粘结强度。

7.根据权利要求6所述的一种测量爆破扰动下喷射混凝土动态粘结强度的试验方法，其特征在于，步骤S1试件的制作具体步骤如下：

1）将岩石切割成直径为80mm、高为80mm圆柱体，其中岩石的种类可根据试验需要来选择不同围岩特性的岩石；

2）将步骤1）的切好的岩石放入试模中，在岩石的一个端部喷涂混凝土以制作喷射混凝土，其喷射混凝土的形状、尺寸与切割的岩石一致，喷射混凝土强度等级可根据试验设计来进行调控；

3）按照规范将试件养护至设计龄期，拆模后对试样进行超声波检查，确保岩石-喷射混凝土组合结构试件为完整无损且其端面为平滑的。