一种玄武岩纤维布与混凝土界面粘结性能的测试方法

摘要

本发明公开了一种玄武岩纤维布与混凝土界面粘结性能的测试方法，其步骤如下：首先形成二个左、右相邻并排放置形状对称的混凝土块，二块的混凝土块中都分别配置有一根钢筋，二根钢筋位于同一直线上且都位于混凝土块的中心，钢筋的一端位于混凝土块中，另一端与万向铰相连接；其次在二块的混凝土块二侧都粘贴上纵向玄武岩纤维布，在其中一块混凝土块的四周再裹上至少一层玄武岩纤维布；最后在另一块混凝土块上的玄武岩纤维布布置应变仪，在二块混凝土块之间布置位移计。本发明通过使混凝土块的中心线处于同一直线上，并通过万向铰调整偏心距，消除试件受扭、错位的影响，提高了试验结果的精确度，测试方法简便、易操作。

说明书

技术领域

本发明涉及一种玄武岩纤维布与混凝土界面粘结性能的测试方法，属于混凝土建筑领域。

背景技术

土木工程领域中，目前实验常用的纤维布与混凝土界面性能测试方法主要有单剪试验测试方法、梁铰式试验测试方法，单剪试验测试方法中存在的问题是加载端纤维片材易翘起，加载过程中加载端难以保持水平，难以保持FRP片材轴心受拉；梁铰式试验测试方法中装置复杂且受力模型较复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用一种玄武岩纤维布与混凝土界面粘结性能的测试方法，其步骤如下：

第一步：按照尺寸设计要求拼装一长方形混凝土模板框，混凝土模板框放置在基座上，在混凝土模板框的左端部模板的中心位置打一通孔，在混凝土模板框的右端部模板的中心位置打一通孔，在混凝土模板框内的中间部位放置左隔板、右隔板，左隔板和右隔板相邻放置，在左隔板的中心位置打一通孔，在右隔板的中心位置打一通孔，左右端部模板上的通孔与左右隔板上的通孔的中心线位于同一直线上；

第二步：把锚固端钢筋的一端从左端部模板上的通孔中穿出，并伸到左隔板上的通孔中；把加载端钢筋的一端从右端部模板上的通孔中穿出，并伸到右隔板上的通孔中，其目的在于使锚固端钢筋和加载端钢筋位于混凝土块的中心线上；

第三步：在混凝土模板框中浇筑混凝土，并按标准养护，在混凝土试块达到预期强度后，拆除混凝土模板框，形成相邻并排放置的锚固端混凝土块和加载端混凝土块，并使锚固端混凝土块与加载端混凝土块的中心线处于同一直线上；

第四步：把一块纵向玄武岩纤维布的一部分粘贴在锚固端混凝土块的一侧，另一部分粘贴在加载端混凝土块的一侧，一块玄武岩纤维布的中心线与锚固端混凝土块、加载端混凝土块一侧的中心线重合，把另一块纵向玄武岩纤维布的一部分粘贴在锚固端混凝土块的另一侧，另一部分粘贴在加载端混凝土块的另一侧，另一块玄武岩纤维布的中心线与锚固端混凝土块、加载端混凝土块另一侧的中心线重合，并且一块玄武岩纤维布和另一块玄武岩纤维布对称的粘贴在锚固端混凝土块、加载端混凝土块二侧；

第五步：在锚固端混凝土块的四周粘贴至少一层玄武岩纤维布；

第六步：在玄武岩纤维布与混凝土块粘结良好后，在粘贴在加载端混凝土块上的玄武岩纤维布上沿中心线方向按一定间距粘贴应变片；

第七步：在没有粘贴玄武岩纤维布的混凝土块的两侧各布置一个位移计，位移计一端与锚固端混凝土块相连接，另一端与加载端混凝土块相连接；

第八步：使应变片及位移计与记录仪相连接，把锚固端钢筋与锚固端万向铰相连接，并使锚固端万向铰与固定装置相连接，把加载端钢筋与加载端万向铰相连接，并使加载端万向铰与加载装置相连接并进行测试。

作为针对本技术方案的进一步改进，粘贴在锚固端混凝土块上的玄武岩纤维布的长度≥粘贴在加载端混凝土块上的玄武岩纤维布的长度。其目的在于使锚固端混凝土块上的玄武岩纤维布被进一步的固定在锚固端混凝土块上以达到使剥离发生在加载端混凝土块的目的。

作为针对本技术方案的进一步改进，左端部模板上的通孔和左隔板上的通孔大小相同，右端部模板上的通孔和右隔板上的通孔大小相同。其目的在于方便钢筋的插入和对中。

有益效果：本发明的特点是测试方法简便、易操作，使用该方法的受力模型简单，数据精确度高；装置组装简单，零件较少，操作方便。通过使混凝土块的中心线处于同一直线上，并通过万向铰调整偏心距，消除试件受扭、错位的影响，提高了试验结果的精确度。本装置可以在任意需要的现场进行安装，适用于各种情况下的双剪试件界面性能研究，可作为界面性能研究中经典实用的测试方法。

附图说明

图1是沿纤维布受力方向的应变变化趋势图。

图2是混凝土模板框示意图。

图3是A-A剖面图。

图4是混凝土钢筋布置示意图。

图5是纵向玄武岩纤维布布置示意图。

图6是环向玄武岩纤维布布置示意图。

图7是应变片布置示意图。

图8是测试装置俯视示意图。

图9是测试装置主视示意图。

附图标记名称如下：3、玄武岩纤维布；4、锚固端钢筋；5、加载端钢筋；6、混凝土试块；7、玄武岩纤维布；8、玄武岩纤维布；9、应变片；10、位移计；11、锚固端万向铰；12、加载端万向铰；14、混凝土模板框；15、左端部模板；16、右端部模板；17、左隔板；18、右隔板；19、混凝土块；20、混凝土块；21、通孔；22、通孔；23、通孔；24、通孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细说明：

如图2~图9所示，一种玄武岩纤维布与混凝土界面粘结性能的测试方法。

本发明具体实施步骤如下。

第一步：按照尺寸设计要求拼装一长方形混凝土模板框14，混凝土模板框14放置在基座上，在混凝土模板框14的左端部模板15的中心位置打一通孔21，在混凝土模板框14的右端部模板16的中心位置打一通孔22，在混凝土模板框14内的中间部位放置左隔板17、右隔板18，左隔板17和右隔板18相邻放置，在左隔板17的中心位置打一通孔23，在右隔板18的中心位置打一通孔24，通孔21和通孔23大小相同，通孔22和通孔24大小相同，通孔21、通孔22、通孔23、通孔24的中心线位于同一直线上。

第二步：把锚固端钢筋4的一端从通孔21中穿出，并伸到通孔23中。把加载端钢筋5的一端从通孔22中穿出，并伸到通孔24中。

第三步：在混凝土模板框14中浇筑混凝土，并按标准养护，一般养护7天即可拆模。在混凝土试块6达到预期强度后，拆除混凝土模板框14，形成二个左、右相邻并排放置形状对称的锚固端混凝土块19和加载端混凝土块20。

第四步：把一块纵向玄武岩纤维布7的一部分粘贴在锚固端混凝土块19的一侧，另一部分粘贴在加载端混凝土块的20一侧，玄武岩纤维布7的中心线与锚固端混凝土块19、加载端混凝土块20一侧的中心线重合；把另一块纵向玄武岩纤维布3的一部分粘贴在锚固端混凝土块19的另一侧，另一部分粘贴在加载端混凝土块的20另一侧，纵向玄武岩纤维布3的中心线与锚固端混凝土块19、加载端混凝土块20另一侧的中心线重合；并且玄武岩纤维布7和玄武岩纤维布3对称的粘贴在锚固端混凝土块19、加载端混凝土块20二侧。粘贴在锚固端混凝土块19上的玄武岩纤维布3、7的长度≥粘贴在加载端混凝土块20上的玄武岩纤维布3、7的长度。

第五步：在锚固端混凝土块19的四周粘贴至少一层环向玄武岩纤维布8，进一步的使粘贴在锚固端混凝土块19上的玄武岩纤维布3、7被固定在锚固端混凝土块19上。在本实施例中锚固端混凝土块19的四周粘贴有二层玄武岩纤维布8。使用二层玄武岩纤维布8粘贴在锚固端混凝土块19上，是为了确保粘贴在锚固端混凝土块19上的玄武岩纤维布3、7在测试时不会发生剥离破坏，使剥离破坏发生在加载端混凝土块20与玄武岩纤维布3、7之间。

第六步：在玄武岩纤维布3、7、8与混凝土块19、20粘结良好后，在粘贴在加载端混凝土块20上的玄武岩纤维布3、7的中心线上粘贴应变片9，以测量玄武岩纤维布3、7受力方向的应变。

第七步：在没有粘贴玄武岩纤维布3、7的混凝土块19、20的两侧的中间部位各布置一个位移计10，位移计10一端与混凝土块19相连接，另一端与混凝土块20相连接，位移计10用于测量混凝土块19与混凝土块20之间的相对位移，也就是测量左隔板17和右隔板18之间的相对位移。

位移计10为直线可变位移传感器。

第八步：使应变片9及位移计10与记录仪相连接。把锚固端钢筋4与锚固端万向铰11相连接，并使锚固端万向铰11与固定装置相连接；把加载端钢筋5与加载端万向铰12相连接，并使加载端万向铰12与加载装置相连接并进行测试。加载装置可以是万能材料实验机。使用万向铰是为了调整偏心距，消除试件受扭、错位的影响，提高了试验结果的精确度。

图1是使用本方法测得的沿纤维布受力方向的应变变化趋势图。