[發明專利]加固材料與混凝土間結構膠抗剪粘結強度測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201410257427.X
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103983570A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 成勃;姜麗萍;成濤;李潭;劉偉;李俊
• 申請（專利權）人: 山東省建筑科學研究院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

本申請是申請日為2012年11月28日，申請號為2012104939575，名稱為加固材料與混凝土間結構膠抗剪粘結強度測試裝置及方法的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明主要用于建設科學技術領域中，在混凝土結構加固改造中，結構膠粘結加固材料和混凝土基材時的測試其抗剪粘結強度的裝置及方法。

背景技術

混凝土結構工程加固改造項目中，有需要在混凝土基材上粘貼鋼板、復合增強纖維等加固材料的技術措施。此類措施通過結構膠將加固材料粘貼到混凝土基體上，充分發揮加固材料抗拉強度高的特點，達到加固補強的目的。此項技術的關鍵在于加固材料與混凝土基體的協調變形與共同受力，兩者之間協調變形則完全依靠結構膠提供的剪切粘結力提供，因而抗剪粘結強度是衡量粘接材料性能的重要指標。加固材料與混凝土間結構膠抗剪粘結強度能最直接反映結構膠的性能，目前尚無相應的測定方法。

在國家標準《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2006、《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》GB50550-2010、標準化協會標準《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》CECS146:2003（2007年版）中，關于結構膠的性能指標，有正拉粘結強度、鋼—鋼抗剪強度等性能，但均不能反映加固材料與基材的抗剪粘結強度這一重要指標。標準附錄中有“結構膠粘合加固材料與基材的正拉粘結強度試驗室測定方法”，用以評價結構膠的正拉粘結強度，但是測試時的結構膠應力狀態（垂直于加固材料表面的正應力）與結構正常受力時的應力狀態（平行于加固材料表面的剪應力）并不相同，正拉粘結強度與抗剪粘結強度反映的是結構膠兩個不同方面的粘結性能。

在國家標準《膠粘劑拉伸剪切強度的測定（剛性材料對剛性材料）》GB/T7124-2008中有膠粘劑拉伸剪切強度（剛性材料對剛性材料）的測試方法，該方法是在平行于粘接面的試樣主軸方向上施加拉伸力，檢測出剛性材料單搭接粘接處（即鋼片對鋼片或纖維板對纖維板）的剪切應力，在一定程度上反映了結構膠材料本身的粘結強度。但在實際加固工程中結構正常受力時，結構膠最直接的粘結性能指標是所粘結的加固材料與混凝土基材間的抗剪粘結強度，由于混凝土材料抗拉強度較低，無法按該標準制作加固材料對混凝土薄板的試樣，故此強度指標無法通過該標準進行測試。該標準中測試的結構膠粘結性能指標僅僅是加固材料與加固材料之間的粘結抗剪強度，故該標準中明確注明了“從單搭接膠結件得到的剪切強度值不能作為結構膠接的設計應力”。

當前有發明專利“剪切強度測試儀及剪切測試方法”（專利號：ZL201010107968.6），是在工程結構加固改造項目中混凝土結構采用淺層嵌固高強板條或表面粘貼高強板條時，檢測板條與原混凝土結構之間粘結剪切強度的專用儀器和方法。該設備分為測力桿、剪切支架、示數儀三部分，通過旋緊測力桿螺栓，使剪切支架端部張開，利用傳力靴抵住粘結完成的板條并對其推壓，使之與混凝土界面粘結破壞，采用測力桿內設的拉壓傳感器測試剪切力的大小，由示數儀顯示最大剪切力。該發明專利采用局部破損的手段，在被加固的構件上切割出一定面積的加固材料，現場測試該面積范圍內加固材料與基材的抗剪粘結強度，可以反映粘貼加固的施工質量。但是該發明專利僅能檢測具有一定厚度的加固材料的粘結剪切強度，需要傳力靴抵住并推動板條使之與混凝土基材間產生剪切破壞，對于厚度較小的板條（1～2mm）及纖維布（0.111～0.167mm）等加固材料時，由于傳力靴難以做到僅抵住加固材料而不接觸混凝土，往往無法推動板條或纖維布使之剪切破壞，該方法的使用具有一定的局限性；采用該發明專利測試時加固材料受壓力作用，與實際工程中受拉力的情況不符；采用該發明專利時需對加固材料進行切割，不僅對加固材料和被加固構件有一定的損傷，切割時產生的高溫會影響粘接材料的性能，影響測試結果。故該發明專利不能完全適應加固材料與混凝土間結構膠抗剪粘結強度的測試。

發明內容

為了彌補結構膠粘合加固材料與混凝土基材時抗剪粘結強度檢測方法的不足，保證結構膠的粘結性能和加固材料與結構膠的匹配性，保證加固工程質量，本發明提供了一種加固材料與混凝土間結構膠抗剪粘結強度的測試裝置及方法。

本發明所采取的技術措施是，一種加固材料與混凝土間結構膠抗剪粘結強度測試裝置，其特征是它包括設置在上混凝土試塊外緣的上掛架以及下混凝土試塊外緣的下掛架，上掛架底面中間位置設置V形凸起，下掛架頂面中間位置設置V形凹槽與上掛架的V形凸起配合，?V形凸起在凹槽內繞接觸線樞轉一定角度。