[发明专利]一种混凝土双剪试验装置和方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明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，本发明采用的技术方案为：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。

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。

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。

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。

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。