一种带有箍筋的钢筋与混凝土粘结力测试装置

摘要

本发明涉及一种带有箍筋的钢筋与混凝土粘结力测试装置，包括钢筋、圆柱形基体PVC管、内置圆形钢板、外置圆形钢板、基座PVC管、架构、箍筋、胶带和细线；所述的外置圆形钢板通过胶带与圆柱形基体PVC管底部固定连接，形成圆柱形筒体装置，所述的基座PVC管置于水平面上，所述的圆柱形筒体装置放置于基座PVC管上，所述的钢筋依次穿过外置圆形钢板、基座PVC管后到达水平面，所述的箍筋设在圆柱形基体PVC管内，箍筋的圆心与圆柱形基体PVC管的中心一致，所述的架构通过细线与箍筋连接，当混凝土浇筑完成后，所述的内置圆形钢板内置于圆柱形基体PVC管上部，对钢筋进行中心校正。与现有技术相比，本发明具有制作简单、精度高、成本低等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木工程材料性能的实验测试装置领域，尤其是涉及一种带 有箍筋的钢筋与混凝土粘结力测试装置。

背景技术

钢筋混凝土结构是现代土木工程结构中应用最广泛的结构形式之一，随着结构 服役时间的推移和服役环境的侵蚀，材料不断老化，结构性能退化，使用寿命减小， 钢筋混凝土结构的耐久性成为目前建筑物可持续发展的关键问题，大量的研究表 明：影响钢筋混凝土结构耐久性的因素很多，例如钢筋锈蚀、混凝土冻融破坏和混 凝土碱骨料反应等，而钢筋锈蚀是影响结构耐久性劣化的最主要的因素。钢筋与混 凝土的粘结力是保证其共同工作的关键因素，混凝土中钢筋发生锈蚀，使得钢筋的 力学性能降低，破坏了钢筋与混凝土界面粘结力，严重降低了钢筋混凝土结构安全 性、适用性和耐久性，如何科学有效地评估粘结力损失程度，国内外学者采取了各 种形式的试件进行了钢筋拔出试验，钢筋在混凝土基体内布置情况和箍筋的位置， 是制约试验测量精度和成败的关键因素。

而目前用于测试钢筋与混凝土粘结力实验的装置分为两种：方形体和圆柱体， 而方形体大多采用木质模板进行加工制作，将木质模板加工为相同大小方块，然后 进行组装，在保证方形装置整体强度的条件下，在难以保证尺寸精度，并且钢筋位 置难以精确固定，在混凝土振捣过程中，模板容易裂开，矩形箍筋采用铁丝固定在 木质模板上，箍筋容易发生错位倾斜，混凝土保护层厚度变化性较大，因此，实验 误差较大；圆柱形装置，国内外实验中采用钢质和塑料圆柱形装置，钢筋采用吊装 法和底部嵌入法进行位置固定，保证钢筋处于圆柱体的中心位置。吊装法是将模板 等距离的放置于水平地面上，将钢筋分别绑扎于横杆上，并将钢筋分别放置于模板 中心位置，在混凝土浇筑过程中，模板和钢筋容易发生错动，试验精度较差，箍筋 通常是吊装法，在圆柱形模板上部放置平行的钢筋，将箍筋吊装于模板内部，同样 难以保证箍筋的位置；底部嵌入法是以厚木板为基座，并在厚木板上加工钢筋直径 大小的圆孔，将钢筋固定于圆孔内，然后放置圆柱形模板，浇筑混凝土，当混凝土 浇筑到箍筋设计位置时，将圆形箍筋放入，然后继续浇筑混凝土，并进行振捣，因 此难以保证钢筋的中心位置，而且箍筋位置极易发生错位和倾斜，试验误差较大。 根据以上分析，以上实验装置均存在制作步骤繁杂，试验精度较低，难以实际应用 的特点，因此，需要一种保证钢筋处于圆柱形混凝土中心位置，箍筋能够准确固定 在设计位置的装置，并且实验测试精度较高和易于操作应用，以满足目前大规模试 验的测试工作。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制作简单、 精度高、成本低的带有箍筋的钢筋与混凝土粘结力测试装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带有箍筋的钢筋与混凝土粘结力测试装置，其特征在于，包括钢筋、圆柱 形基体PVC管、内置圆形钢板、外置圆形钢板、基座PVC管、架构、箍筋、胶带 和细线；所述的外置圆形钢板通过胶带与圆柱形基体PVC管底部外壁固定连接， 组成圆柱形筒体装置，所述的基座PVC管置于水平面上，所述的圆柱形筒体装置 放置于基座PVC管上，所述的钢筋依次穿过外置圆形钢板和基座PVC管后到达水 平面，所述的箍筋水平悬吊于圆柱形基体PVC管内，箍筋的圆心与圆柱形基体PVC 管的中心一致，所述的架构通过细线与箍筋连接，混凝土浇筑完成后，所述的内置 圆形钢板内置于圆柱形基体PVC管上部，进行钢筋中心校正；

将搅拌均匀的混凝土，浇筑于圆柱形基体PVC管内，首先浇筑到试验设定的 箍筋位置处，并振捣均匀密实，将上述绑扎的箍筋放入圆柱形基体PVC管内，架 构卡在圆柱形基体PVC管的上部，此时箍筋被细线水平的悬吊于基体PVC管内， 然后继续浇筑混凝土，并振捣均匀密实，当混凝土浇筑完成后，将细线剪断，将架 构取出；

将内置圆形钢板穿过钢筋，并内置于圆柱形基体PVC管上部，对钢筋进行中 心校正，在此过程中，轻轻敲击圆柱形基体PVC管侧壁，使得混凝土振捣密实， 最后将内置圆形钢板从钢筋上部取出；

试件制作完成后，按照标准方法养护三天后，首先将外置圆形钢板取出，然后 用切割机在圆柱形基体PVC管切出一条缝隙，将圆柱形基体PVC管取出。

所述的钢筋包括螺纹钢和光面圆钢。

所述的外置圆形钢板为2mm厚度的钢板，其直径为圆柱形基体PVC管的外 径，并设有直径为钢筋直径的中心圆孔。

所述的内置圆形钢板为2mm厚度的钢板，其直径为圆柱形基体PVC管的内 径，并设有直径为钢筋直径的中心圆孔。

所述的箍筋为圆形箍筋，由直径为6mm或8mm的盘圆光面钢筋切割等长的 小段，并焊接而成。

所述的架构由光面平直钢筋制作而成，将直径为6mm或8mm的光面平直钢 筋切割为等长度的小段，分别为2根较长的钢筋和6根较短的钢筋，2根较长的钢 筋和2根较短的钢筋组成为正方形，该正方形与箍筋的内接正方形相同，将4根较 短的钢筋分别垂直焊接于较长钢筋，使得架构卡住圆柱形基体PVC管外侧。

所述的基座PVC管的直径小于圆柱形基体PVC管。

所述的细线设有4根，其一端分别绑扎在架构上部正方形的角点处，另一端分 别绑扎在箍筋的内接正方形的角点处，保证了箍筋悬吊时保持水平。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)实验装置制作简单，按照试验设计要求选定基体PVC管和基座PVC管， 加工外置圆形钢板和内置圆形钢板，进行简单的组合即可进行试验，易于进行大量 的实验研究工作；

(2)实验装置具有较高精度，在混凝土浇筑过程中，由于上下两块圆形钢板 中心圆孔固定了钢筋的位置，因此在混凝土浇筑和振捣过程中，钢筋不会发生偏移；

(3)通过架构将箍筋水平的悬吊在基体PVC管内，箍筋不发生倾斜，能够 保证箍筋的位置；

(4)能够有效降低试验费用，PVC管材价格便宜，圆形钢板和架构能够循环 使用，实验装置易于应用和操作，需要较少的人员即可以完成全部试验工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明去掉架构和细线后的结构示意图；

图3为本发明的钢筋结构示意图；

图4为本发明的圆柱形基体PVC管结构示意图；

图5为本发明的内置圆形钢板结构示意图；

图6为本发明的外置圆形钢板结构示意图；

图7为本发明的基座PVC管结构示意图；

图8为本发明的胶带结构示意图；

图9为本发明的箍筋结构示意图；

图10为本发明的架构结构示意图；

图11为本发明的细线结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1、图2所示，一种带有箍筋的钢筋与混凝土粘结力测试装置，包括钢筋 1、圆柱形基体PVC管2、内置圆形钢板3、外置圆形钢板5、基座PVC管6、架 构9、箍筋8、胶带7和细线10。

如图3所示，为钢筋1，包括螺纹钢和光面圆钢。

如图4所示，为圆柱形基体PVC管2，按照试验设计要求确定混凝土基体的 直径，然后选择合适的圆柱形基体PVC管2的类型，根据混凝土基体的高度，将 PVC管切割为等长度的标准段，并且保持切口面的平整度。

如图5所示，为内置圆形钢板3，采用2mm厚的钢板加工成圆形，内置圆形 钢板3的直径为圆柱形PVC管2的内径，中心圆孔4的直径为钢筋1的直径。

如图6所示，为外置圆形钢板5，采用2mm厚的钢板加工成圆形，外置圆形 钢板3的直径为圆柱形PVC管2的外径，中心圆孔4的直径为钢筋1的直径。

如图7所示，为圆柱形基座PVC管6，圆柱形基座PVC管6的直径小于圆柱 形基体PVC管2，根据钢筋1的外置加载的长度大小，确定基座PVC管6的高度。

如图8所示，为普通胶带7，塑料胶带或棉质胶带。

如图9所示，为圆形箍筋8，根据试验设计要求确定圆形箍筋的内径，采用直 径为6mm或8mm的盘圆钢筋进行切割，并焊接而成。

如图10所示，为架构9，用直径为6mm的光面平直钢筋切割等长度的小段， 分别为2根较长的钢筋和6根较短的钢筋，2根较长的钢筋和2根较短的钢筋组成 为正方形，正方形为箍筋8的内接正方形，将4根较短的钢筋分别垂直焊接于较长 钢筋，使得架构9刚好卡住圆柱形基体PVC管2的外侧，并保证架构9的正方形 中心和圆柱形基体PVC管2的中心一致。

如图11所示，为细线10。

以下为本发明实施例的具体施工过程：

(1)将外置圆形钢板5放置于圆柱形基体PVC管2的底部，用胶带7将外 置圆形钢板5和圆柱形基体PVC管2牢固地连接在一起，形成圆柱形筒体装置。

(2)将圆柱形基座PVC管6放置于水平地面上，将圆柱形筒体装置中心对 称地放置于圆柱形基座PVC管6上部，将钢筋1穿过外置圆形钢板5的中心圆孔 4，并到达水平地表面。

(3)将4根等长度的细线10的一端分别绑扎在架构9上部正方形的角点处， 根据试验设计的箍筋8位置设定细线10的长度，将细线10的另一端分别绑扎在箍 筋8的内接正方形角点处，并保证箍筋8悬吊时，箍筋8不发生倾斜。

(4)将搅拌均匀的混凝土，浇筑于圆柱形基体PVC管2内，首先浇筑到试 验设定的箍筋8位置处，并振捣均匀密实，将上述绑扎的箍筋8放入圆柱形基体 PVC管2内，架构9卡在圆柱形基体PVC管2的上部，此时箍筋8被细线10水 平的悬吊于基体PVC管2内，然后继续浇筑混凝土，并振捣均匀，箍筋8的位置 不会发生错动，当混凝土浇筑和振捣完成后，将4根细线10分别剪断，将架构9 取出，并循环使用到下一组试验中去。

(5)将内置圆形钢板3穿过钢筋1，并内置于圆柱形基体PVC管2内，对钢 筋1的中心位置进行校正，在此过程中，轻轻敲击圆柱形基体PVC管2侧壁，使 得混凝土振捣密实，最后将内置圆形钢板3从钢筋1上部取出，并循环使用。

(6)试件制作完成后，按照标准方法养护三天后，即可进行拆模，首先将外 置圆形钢板5取出，然后用切割机沿着圆柱形基体PVC管2纵向切出一条缝隙， 即可将圆柱形基体PVC管2取出，外置圆形钢板5和圆柱形基座PVC管6循环使 用到下一批试验中。

由上述的实施例可以看出，本带有箍筋的钢筋与混凝土粘结力测试装置制作 工艺简单，成本较低，易于操作应用，试验精度较高，能够满足目前大规模试验的 要求。