[發明專利]一種測試巖石與混凝土粘結面動態抗剪性能的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010412164.0
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111678808A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 王文強;劉福東;李良圖
• 申請（專利權）人: 江蘇禹治流域管理技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01B21/02
• 代理公司: 南京華恒專利代理事務所(普通合伙) 32335
• 代理人: 宋方園

本發明公開了一種測試巖石與混凝土粘結面動態抗剪性能的裝置及方法，包括巖石試塊、混凝土試塊、鋼筋、位移傳感器、長支架及夾式引伸計，巖石試塊、混凝土試塊、鋼筋均有兩個，兩個鋼筋分別嵌入兩個巖石試塊的外側端面，兩個鋼筋分別夾在MTS試驗機的上下夾口中，每個巖石試塊相對的兩個側面各與一個混凝土試塊粘結，位移傳感器固定在巖石試塊上且頭部抵住混凝土試塊表面，兩個巖石試塊的內側端面安裝有長支架，夾式引伸計安裝在長支架上。本發明能夠克服現有測試裝置的不足，位移測量傳感器直接安裝于試塊表面，減小測量誤差，克服了剪切朝向單一的缺陷，可實現拉壓循環的加載方式，滿足各種動態荷載工況下的剪切性能的測試。

技術領域

本發明屬于混凝土材料測試領域，涉及巖石與混凝土粘結面動態抗剪性能的測定裝置，是一種測試巖石與混凝土粘結面動態抗剪性能的裝置及方法。

背景技術

在地下工程中，常常在巖層表面覆蓋一層混凝土材料來增加巖土穩定性。然而，根據以往經驗，地下工程在遭遇地震災害后，幾乎都會發生混凝土和巖層之間的脫粘現象。這種脫粘必定對結構災后穩定性產生一定影響，但是由于地下工程的復雜環境，災后評估其影響程度難度很大。因此，在實驗室研究這兩種材料的粘結性能對評估和掌握地下工程混凝土對巖層的加固效果及其抗震性能極為重要。

目前測試混凝土與巖石粘結性能的試驗方式很多，如封閉盒式直剪和立方體斜剪，但這兩種方式在測試動態抗剪性能時都存在一定不足之處。一方面是封閉盒式直剪無法直接在試塊表面直接安裝測量傳感器，試件盒和試塊之間的貼合度對試驗結果有影響，且在疲勞荷載作用過程中貼合度可能發生變化，最后就是疲勞荷載情況下，滑動結構的摩擦耗能可能是無法忽略的。另一方面，斜剪試驗的剪切荷載只能朝單一方向加載，無法實現兩個方向的剪切循環加載。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術中混凝土與巖石粘結性測試存在的測試結果誤差大、剪切朝向單一的問題，本發明提供一種測試巖石與混凝土粘結面動態抗剪性能的裝置及方法。

技術方案：一種測試巖石與混凝土粘結面動態抗剪性能的裝置，包括巖石試塊、混凝土試塊、鋼筋、位移傳感器、長支架及夾式引伸計，巖石試塊、混凝土試塊、鋼筋均包含兩個，兩個鋼筋分別嵌入兩個巖石試塊的外側端面，兩個鋼筋分別夾在MTS試驗機的上下夾口中，每個巖石試塊相對的兩個側面各與一個混凝土試塊粘結，位移傳感器固定在巖石試塊上且傳感器頭部接觸混凝土試塊表面，兩個巖石試塊的內側端面安裝有長支架，夾式引伸計安裝在長支架上。

進一步地，巖石試塊與混凝土試塊粘結的粘結面占巖石試塊側面的一半。

進一步地，巖石試塊與混凝土試塊粘結的粘結面的粗糙度不同。

進一步地，位移傳感器采用LVDT端子，LVDT端子通過傳感器支架固定在巖石試塊表面，且LVDT端子的頭部抵在混凝土表面。

進一步地，LVDT端子有四個，四個LVDT端子分別安裝在四個粘結面旁。

進一步地，還包括鋁片，鋁片位于LVDT端子與混凝土試塊表面之間。

進一步地，兩個鋼筋在同一軸線上。

進一步地，長支架包括兩部分，兩部分長支架的一端分別安裝在兩個巖石試塊內側端面上，兩部分長支架的另一端固定夾式引伸計。

一種使用上述測試巖石與混凝土粘結面動態抗剪性能的裝置的測試方法，包括以下步驟：

步驟一、對巖石試塊的粘結面預處理，在每個巖石試塊的外側端面打孔，將鋼筋插入孔中并粘結固定；將巖石試塊放入制作好的試模中，澆筑混凝土，養護至待測齡期；

步驟二、在每個粘結面旁安裝LVDT支架，在LVDT支架旁的混凝土表面粘貼鋁片，在兩個巖石試塊內側端面安裝長支架；