[發明專利]預應力碳纖維片材雙平板式錨具錨固性能試驗方法

有效

• 申請號: 201410015103.5
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103837383A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 趙順波;汪志昊;華光平;李曉克;劉瑞;李海峰
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/08
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;朱俊峰

技術領域

本發明屬于土木工程結構加固技術領域，尤其涉及一種預應力碳纖維片材雙平板式錨具錨固性能試驗方法。

背景技術

為充分發揮碳纖維材料的高強性能，近年來基于預應力碳纖維片材的主動加固技術日益得到重視。其主要特點在于對碳纖維片材施加初始的預拉力，把預應力技術帶入碳纖維材料加固領域。預應力碳纖維片材加固技術，可以充分利用碳纖維材料高強的特點，提高混凝土結構的加固效果，避免材料的浪費；顯著提高混凝土梁式構件的開裂彎矩，延緩裂縫的出現，抑制既有裂縫的發展，顯著減小裂縫寬度，從而改善結構的正常使用性能。

相對傳統的直接粘貼碳纖維片材加固方法，預應力碳纖維片材加固混凝土結構必須解決好兩個問題：（1）碳纖維片材端部（含張拉端與固定端）的有效錨固，以避免在外界荷載作用下碳纖維片材的破壞始于錨固段，同時提高初始預應力水平（即降低預應力損失）；（2）碳纖維片材的預應力張拉與粘貼工藝，確保預應力的有效施加與施工簡便。

碳纖維片材端部的錨固方式主要有兩大類。一類是常規方法，即在端部加U型箍形式，這種在早期得到廣泛應用，但存在錨固效率底、施工周期長等缺點。特別的，加固橋梁結構時，還將存在無空間安裝U型箍的問題。另一類是設永久錨具，如公開號為CN?2804269Y的中國實用新型專利公開的“一種預應力碳纖維片材平板式永久錨具”，公開號為CN?1415826A的中國發明專利公開的“高強度復合材料預應力張拉和錨固的施工方法”的波形錨等。但公開號為CN?2804269Y的中國實用新型專利公開的平板錨具為單板式，碳纖維片材與平板僅采用單面粘貼，且無可靠的機械錨固措施，完全依靠碳纖維片材與鋼板的粘結強度來施加預應力，預應力水平較低，無法充分發揮碳纖維片材的高強特點。公開號為CN?1415826A的中國發明專利公開的波形錨具錨固效果較好，但對加工工藝、精度要求高，失去了平板錨具的方便、快捷；此外，波形錨具需要上下兩塊板，具有一定厚度的板將導致碳纖維片材張拉完成后，無法將碳纖維片材與待加固混凝土結構零間隙粘貼，從而嚴重影響加固效果。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種在保證預應力較高的前提下實現碳纖維片材與待加固混凝土結構零間隙粘貼的預應力碳纖維片材雙平板式錨具錨固性能試驗方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：預應力碳纖維片材雙平板式錨具錨固性能試驗方法，包括以下具體步驟：

（A）、試樣制備：先將碳纖維片材鋪設在一塊底模板上，確保碳纖維片材與底模板之間無縫貼合，接著使用錨具將碳纖維片材的兩端夾持；

（B）、將錨具夾持到萬能試驗機的平板夾頭上，根據碳纖維片材相應試驗規范，確定張拉控制速度及需要滿足的試驗要求，完成對碳纖維片材的張拉試驗，測定出錨具的錨固性能。

所述步驟A具體包括以下步驟：

（1）、錨具加工：加工制作兩塊上壓板、兩塊下壓板、一塊底模板和兩塊平板夾片，并在底模板上開設螺栓孔，下壓板的一側邊與上、下表面圓弧過渡；

（2）、碳纖維片材粘貼區域的定位與清潔：在底模板上劃線標示出碳纖維片材粘貼區域，清理底模板、上壓板、下壓板待粘貼位置表面的銹跡、浮塵，然后用酒精擦拭各組件的碳纖維片材粘貼區域；

（3）、各安裝螺栓預先到位：穿過底模板，預先放置好用于固定平板夾片與底模板的第一沉頭螺栓，用于固定下壓板與底模板的第二沉頭螺栓，用于固定上壓板與下壓板的高強螺栓；

（4）、安裝平板夾片，臨時固定碳纖維片材：在底模板上鋪攤碳纖維片材，在平板夾片的安裝位置涂抹與平板夾片相同面積的纖維膠，張緊碳纖維片材后擰緊用于固定平板夾片的第一沉頭螺栓，使碳纖維片材的兩端部被夾持在平板夾片和底模板之間，以防止碳纖維片材出現皺褶影響后續粘貼工藝；

（5）安裝下壓板：待平板夾片下表面的纖維膠不粘手指后，在下壓板的下表面涂抹纖維膠，然后將固定下壓板的第二沉頭螺栓擰緊到底模板上，兩塊下壓板設置在兩塊平板夾片之間，使碳纖維片材被夾持在平板夾片和底模板之間，待下壓板下表面的纖維膠凝固后，再進行下一道工序施工；

（6）安裝上壓板，纏繞粘貼的碳纖維片材：松開固定夾片上的第一沉頭螺栓，此時碳纖維片材與平板夾片仍粘接在一起，方便后續粘貼碳纖維片材時繃直；在下壓板的圓弧過渡一側及上表面涂刷纖維膠，先把碳纖維片材纏繞粘貼在下壓板的圓弧過渡一側，再把下表面預先涂刷纖維膠的上壓板安裝在下壓板上，碳纖維片材被粘貼并夾持在上壓板和下壓板之間，并通過高強螺栓將上壓板和下壓板擰緊固定；