[發(fā)明專利]一種持續(xù)荷載與腐蝕環(huán)境耦合作用下FRP筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗裝置

在審

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• 申請日: 2020-06-20
• 公開（公告）號: CN111579481A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寧喜亮;趙子舜;李劍鋒;李媛媛;石然
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司;東北電力大學(xué)
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N17/00
• 代理公司: 吉林市達利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林

本發(fā)明是一種持續(xù)荷載與腐蝕環(huán)境耦合作用下FRP筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗裝置，其特點是，包括腐蝕溶液槽，腐蝕溶液槽內(nèi)裝有腐蝕溶液，在腐蝕溶液槽底部平行放置第一水泥砂漿墊塊和第二水泥砂漿墊塊，在第一水泥砂漿墊塊和第二水泥砂漿墊塊上由下至上依次放置依次相接觸的FRP筋混凝土拉拔試件、第一鋼墊板、荷載傳感器和第二鋼墊板，還包括外螺紋鋼套管、螺母，外螺紋鋼套管固套于所述的FRP筋外表面，螺母與所述的外螺紋鋼套管螺紋連接，采集儀與荷載傳感器電連接，具有移動便捷，安裝、拆卸方便，能夠?qū)崿F(xiàn)FRP筋與混凝土在持續(xù)荷載與腐蝕環(huán)境耦合作用下的粘結(jié)性能試驗，且具有較高的試驗精度等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土材料測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種持續(xù)荷載與腐蝕環(huán)境耦合作用下FRP筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗裝置。

背景技術(shù)

海洋或近海等侵蝕環(huán)境中的傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋銹蝕問題嚴重，極大地影響混凝土結(jié)構(gòu)的安全和長期耐久性。纖維增強聚合物(FRP)筋，由于具有抗腐蝕、抗疲勞、輕質(zhì)高強、非電磁性、易切割等優(yōu)點，被認為是替代傳統(tǒng)鋼筋的理想筋材。但FRP筋與鋼筋在制作工藝和力學(xué)性能上存在顯著差異，F(xiàn)RP筋與混凝土的粘結(jié)性能不足，影響了兩者的共同工作。因為服役中的FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)是在一定荷載下工作的，且長期處于海洋或近海等腐蝕介質(zhì)環(huán)境中，所以導(dǎo)致FRP筋與混凝土的粘結(jié)性能退化加劇，結(jié)構(gòu)耐久性顯著降低。研究持續(xù)荷載與腐蝕環(huán)境耦合作用下FRP筋與混凝土的粘結(jié)性能，使FRP筋混凝土能在更惡劣的環(huán)境下進行工作，是建筑結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的創(chuàng)新方向，也是土木工程研究與應(yīng)用領(lǐng)域的熱點和難點問題。

現(xiàn)有技術(shù)的多因素耦合作用下鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗裝置通過千斤頂加載和通過螺栓與螺旋彈簧固定上、下壓板之間距離等方式進行試驗，這些試驗裝置存在以下不足：

一、加載需要反力架，裝置復(fù)雜，結(jié)構(gòu)笨重，所占空間較大，移動不便，適用范圍受到限制；

二、現(xiàn)有裝置不能精確監(jiān)測所施加荷載的實時變化和試驗結(jié)束時荷載的減小情況；

三、FRP筋屬于有機材料，不可焊接，已有鋼筋與混凝土粘結(jié)性能試驗裝置無法直接用于FRP筋與混凝土粘結(jié)性能的試驗；

四、不能準確模擬海洋或近海腐蝕環(huán)境FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)處于海水、海風侵蝕區(qū)時FRP筋與混凝土粘結(jié)性能的退化情況，導(dǎo)致不能有效評估腐蝕環(huán)境下FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和長期耐久性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，綜合采用現(xiàn)有技術(shù)進行有機的組合和創(chuàng)新，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制作、安裝方便的持續(xù)荷載與腐蝕環(huán)境耦合作用下FRP筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗裝置。

實現(xiàn)本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種持續(xù)荷載與腐蝕環(huán)境耦合作用下FRP筋與混凝土的粘結(jié)性能試驗裝置，其特征是，包括FRP筋102，第一PVC套管103，第二PVC套管104，所述第一PVC套管103、第二PVC套管104活動套置在所述FRP筋102外表面，所述FRP筋102與混凝土101粘結(jié)構(gòu)成FRP筋混凝土拉拔試件1，還包括腐蝕溶液槽3，所述腐蝕溶液槽3內(nèi)裝有腐蝕溶液10，在所述腐蝕溶液槽3底部平行放置第一水泥砂漿墊塊401和第二水泥砂漿墊塊402，所述FRP筋混凝土拉拔試件1置在所述第一水泥砂漿墊塊401和第二水泥砂漿墊塊402上、且FRP筋混凝土拉拔試件1的混凝土101與第一水泥砂漿墊塊401和第二水泥砂漿墊塊402的上平面相接觸，所述FRP筋混凝土拉拔試件1的混凝土101上依次設(shè)置第一鋼墊板5、荷載傳感器6、第二鋼墊板7和施壓螺母8，F(xiàn)RP筋102的上部依次穿過第一鋼墊板5、荷載傳感器6和第二鋼墊板7，F(xiàn)RP筋102上部固定的管螺紋與施壓螺母8螺紋連接，所述荷載傳感器6與采集儀9電連接。

所述的FRP筋102上部固定的管螺紋的結(jié)構(gòu)是帶有外螺紋的鋼套管2通過粘接劑固定在FRP筋102上。

所述的腐蝕溶液10的液面高于所述的混凝土101的上表面10mm。