[實用新型]一種冰剪切粘結力測定裝置

有效

• 申請號: 201720138660.5
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN206420750U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 蘇安雙;莊廣志;李兆宇;吳志琴;張家陽;鐘華;常俊德;徐麗麗
• 申請（專利權）人: 黑龍江省水利科學研究院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 高志光

技術領域

本實用新型涉及一種冰剪切粘結力測定裝置，尤其是鋼材、瀝青和混凝土與冰之間的剪切粘結力的測定。

背景技術

在寒冷地區，冰凍對道路及水工建筑物的影響巨大，獲得鋼材、瀝青和混凝土與冰之間在不同低溫條件下的剪切粘結力對研究冰凍破壞尤其重要。

目前，已知測量冰剪切粘結力的裝置由基體、凍冰模具、冰及其他附件組成。根據不同測定裝置，冰剪切粘結力測試方法可分為重疊法、拉伸法、激光層裂法、扭轉法、缸式法、懸臂梁彎曲法及振動法等。其中，對于現有的重疊法、拉伸法、缸式法及激光層裂法，剪切粘結力測定裝置中與基體粘結的冰層較薄，甚至設計為薄膜狀。冰層中的雜質與缺陷嚴重影響冰層的強度，導致測試誤差增大；同時，測試過程中冰層容易破損，導致粘結力無法準確測出。重疊法、拉伸法、激光層裂法、懸臂梁彎曲法及振動法測試裝置中，基體只有1個或者2個表面與冰層粘結，粘結面積相對較小，測出的冰剪切粘結力數值偏低，受不確定因素干擾更為明顯，測量結果離散性大，試驗誤差較大。

扭轉法的裝置特點決定測試過程中需要施加扭轉力，加荷、測試較為不便。懸臂梁彎曲法及振動法屬于間接測試冰剪切粘結力的方法，測力及計算過程復雜、繁瑣。同時，目前測試冰剪切粘結力的試驗裝置未針對溫控裝置及制度進行明確的設計、要求與界定，無法準確獲得在某一指定溫度下的冰剪切粘結力。而冰的剪切粘結力受溫度影響程度較大，只有得到準確的粘結力隨溫度變化曲線，才能指導工程應用。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有冰剪切粘結力測量裝置中與基體粘結冰層較薄，基體與冰層粘結面積較小，試驗誤差大，加荷測力過程復雜不便，溫度控制不嚴謹的問題，進而提出一種冰剪切粘結力測定裝置。

本實用新型為解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種冰剪切粘結力測定裝置包括頂蓋、套筒、底座和多個連接螺桿，底座設置在頂蓋的正下方，套筒豎直設置在底座與頂蓋之間，頂蓋上端面的中部設有安裝通孔，圓柱形基體豎直插裝在安裝通孔內，頂蓋下端面上設有定位槽，套筒的上端插裝在定位槽內，底座上端面的中部設有凸塊，圓柱形基體設置在凸塊的上端面上，凸塊的下部沿圓周方向設有凸緣，套筒的下端套裝在凸緣的外側，頂蓋和底座之間通過多個連接螺桿連接。

本實用新型與現有技術相比包含的有益效果是：

1、基體為圓柱形，容易制備；

2、圓柱形的基體延圓周方向均與冰接觸，增大了基體與冰之間的接觸面積，從而增大基體與冰之間的剪切粘結力，減小了試驗誤差；

3、與基體粘結冰層較厚，冰層中雜質、缺陷對剪切粘結力測試結果影響不明顯，這就使得該裝置不僅可以測試純凈的水結冰后與基體的粘結力，而且可測試實際河冰、湖冰、海冰與基體的粘結力，同時可確保測試的成功率及準確率；

4、試驗過程中，測試裝置全程置于配備控溫低溫試驗箱的壓力機上進行恒負溫加載，溫度控制精準。

附圖說明

圖1是本實用新型整體結構的主視圖；

圖2是本實用新型中頂蓋1的主視圖；

圖3是圖2中的A-A向剖視圖；

圖4是本實用新型中套筒2的主視圖；

圖5是圖4的俯視圖；

圖6是本實用新型中底座3的主視圖；

圖7是圖6中的B-B向剖視圖；

圖8是本實用新型中螺桿4的主視圖；

圖9是圖8的俯視圖；

圖10是本實用新型中圓柱形基體5的主視圖；

圖11是圖10的俯視圖；

圖12是本實用新型在帶有低溫箱的壓力機上的試驗示意圖；

圖13是使用本實用新型測得的冰剪切粘結力-位移的曲線圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1至圖13說明本實施方式，本實施方式所述一種冰剪切粘結力測定裝置包括頂蓋1、套筒2、底座3和多個連接螺桿4，底座3設置在頂蓋1的正下方，套筒2豎直設置在底座3與頂蓋1之間，頂蓋1上端面的中部設有安裝通孔1-1，圓柱形基體5豎直插裝在安裝通孔1-1內，頂蓋1下端面上設有定位槽1-2，套筒2的上端插裝在定位槽1-2內，底座3上端面的中部設有凸塊3-1，圓柱形基體5設置在凸塊3-1的上端面上，凸塊3-1的下部沿圓周方向設有凸緣3-2，套筒2的下端套裝在凸緣3-2的外側，頂蓋1和底座3之間通過多個連接螺桿4連接。