[發明專利]測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201811510318.9
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109540700A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張茜茜;王玲玲;霍靜思
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;陳丹艷

本發明公開了測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置及方法，可以針對某一溫度、并在防火涂層膨脹狀態下測試其與基材的層間最大剪應力，改變以往只能在膨脹前層間剪應力的檢測，進而實現對高溫下涂層脫落的危險狀態及位置的預估。

技術領域

本發明屬于鋼結構防火技術領域，具體涉及測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置及方法。

背景技術

膨脹型鋼結構防火涂層因其具有施工簡便、重量輕、裝飾性好且不受鋼構件幾何形狀限制等優點在鋼結構防火工程中得到廣泛應用。與傳統防火保護材料不同，膨脹型鋼結構防火涂層在火災高溫下發生反應，反應后形成多孔炭質層，起到保護基材的作用。碳層與基材的粘結強度的大小決定涂層在膨脹后是否完好附著于基材上起到保護基材的作用。涂層與基材的粘結力的不足，在火災過程中易發生脫落，導致結構構件的抗火能力下降，火災危險性增加，這個問題尚未得到業界的重視和解決。目前工程上的防火涂料層間剪應力的測試方法主要集中在對厚涂型防火涂料的研究，膨脹型防火涂料因其膨脹前后粘結強度變化差異大，完全膨脹后內部結構疏松多孔，一般的測試剪應力的方法在測試膨脹后防火涂料上行不通。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供了測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置及方法，解決了上述背景技術中的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供了測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗裝置，包括待測組件、固定基材組件和測力組件；

所述固定基材組件包括底部托板和固定板，所述底部托板水平放置，所述固定板豎立于底部托板的兩側并與底部托板可拆裝地連接；所述待測組件放置于底部托板上，且兩端與固定板頂抵；所述待測組件包括若干基材和膨脹型防火涂料，所述基材沿底部托板長度方向并列拼接排布，所述膨脹型防火涂料涂覆于各基材的上表面形成一連續層；所述測力組件包括U型固定架、彈性件、軌道和壓力傳感器；所述U型固定架設置于底部托板同一平面，包括左右支臂和水平桿，所述左右支臂的自由端與底部托板可拆裝地連接；所述軌道設置于U型固定架內，軌道的一端與水平桿連接，另一端與底部托板頂抵；所述彈性件設置于軌道上，彈性件的兩端分別與水平桿和基材頂抵，且彈性件沿軌道延伸方向做伸縮運動；所述壓力傳感器設置于水平桿，并與彈性件連接。

在本發明一較佳實施例中，所述基材數量為3，各基材材質、大小、截面完全相同，并沿底部托板長度方向順序拼接，拼接面與彈性件伸縮方向平行。

在本發明一較佳實施例中，所述軌道的厚度與底部托板相同，寬度不小于基材的寬度。

在本發明一較佳實施例中，所述彈性件的兩端設有端板。

在本發明一較佳實施例中，所述彈性件包括三根平行排布的彈簧。

在本發明一較佳實施例中，所述固定板為L型，通過螺栓與底部托板連接。

在本發明一較佳實施例中，所述固定基材組件采用耐高溫材料。

本發明還提供了測試膨脹型防火涂層與基材層間剪應力的試驗方法，包括如下步驟：

(1)選取三塊材質、大小、截面完全相同的基材，并排連續放置在底部托板上，在三塊基材頂面連續涂覆膨脹型防火涂料；待膨脹型防火涂料完全固化形成涂層后，兩邊L型端板通過螺栓與底部托板連接，固定基材；

(2)將待測組件和固定基材組件一同放入升溫箱中加熱，膨脹型防火涂料發生受熱膨脹，當達到預設溫度后，取出裝置冷卻至常溫；

(3)冷卻后拆除底部托板兩側的L型固定板，將U型固定架通過螺栓與底部托板連接；連接完成后，在基材上遠離彈性件的一側對基材施加水平力，將位于中間的基材推出，方向指向彈性件所在的直線，使被推出的基材沿著軌道移動壓縮彈性件；