[發(fā)明專(zhuān)利]一種化學(xué)錨栓高溫拉拔試驗(yàn)裝置及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011319721.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112393985A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔哲;楊衛(wèi)星;張妮娜;王翔;楊斌;何亦真;劉長(zhǎng)庚;蘭迪;楊泉鑫;唐琳強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/18
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍?bào)J

1.一種化學(xué)錨栓高溫拉拔試驗(yàn)裝置，包括混凝土試塊(10)、包埋在混凝土試塊(10)中的化學(xué)錨栓(20)、加熱裝置(30)以及拉拔裝置(40)；所述化學(xué)錨栓(20)包括錨栓(21)和化學(xué)錨固膠(22)，所述混凝土試塊(10)中開(kāi)設(shè)有供錨栓(21)穿入的錨栓孔(11)；所述錨栓(21)與錨栓孔(11)之間通過(guò)化學(xué)錨固膠(22)黏接固定；其特征在于，所述加熱裝置(30)包括溫度控制器(31)、電熱絲(32)和熱電偶(33)；所述錨栓(21)內(nèi)開(kāi)設(shè)有沿其軸向延伸的空腔(21.1)，所述電熱絲(32)均勻地布置在所述空腔(21.1)內(nèi)，所述熱電偶(33)的溫度探測(cè)端伸入錨栓孔(11)內(nèi)；所述電熱絲(32)通過(guò)導(dǎo)電線(34)與溫度控制器(31)的電流輸出端口的連接，所述熱電偶(33)的信號(hào)輸出端通過(guò)信號(hào)線(35)與所述溫度控制器(31)的信號(hào)控制端口連接，通過(guò)所述加熱裝置(30)對(duì)錨栓(21)的溫度進(jìn)行伺服控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)錨栓高溫拉拔試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述錨栓(21)的上端開(kāi)有與空腔(21.1)連通的開(kāi)口，所述錨栓(21)的下端封閉；所述錨栓(21)的上端從所述混凝土試塊(10)的上表面向上伸出，所述錨栓(21)的下端從所述混凝土試塊(10)底面向下伸出，所述錨栓(21)上端的開(kāi)口通過(guò)堵頭(21.3)密封，所述導(dǎo)電線(34)穿過(guò)堵頭(21.3)伸入空腔(21.1)內(nèi)與所述電熱絲(32)連接，所述錨栓(21)的下端與所述拉拔裝置(40)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)錨栓高溫拉拔試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述空腔(21.1)內(nèi)填充有氧化鎂粉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)錨栓高溫拉拔試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述拉拔裝置(40)包括反力架(41)、穿心千斤頂(42)、拉力傳感器(43)和千分表(44)；所述錨栓(21)的下端固定在所述反力架(41)上，所述穿心千斤頂(42)布置在所述反力架(41)的下方且與所述錨栓(21)的下端連接，所述拉力傳感器(43)安裝在錨栓(21)的下端采集錨栓(21)承受的拉力大小，所述千分表(44)與所述反力架(41)連接采集錨栓(21)的位移變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)錨栓高溫拉拔試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述空腔(21.1)內(nèi)填充有氧化鎂粉。

6.一種利用權(quán)利要求5所述的化學(xué)錨栓高溫拉拔試驗(yàn)裝置對(duì)化學(xué)錨栓進(jìn)行拉拔性能試驗(yàn)的方法，其特征在于，包括步驟：

S1：取多個(gè)相同規(guī)格的錨栓(21)，并在每個(gè)錨栓(21)內(nèi)開(kāi)設(shè)空腔(21.1)，利用模具制作多個(gè)規(guī)格相同的混凝土試塊(10)，并在每個(gè)混凝土試塊(10)中開(kāi)設(shè)錨栓孔(11)，每個(gè)混凝土試塊(10)中的錨栓孔(11)的外周均勻預(yù)埋數(shù)個(gè)熱電偶(33)；

S2：取一根錨栓(21)安裝至混凝土試塊(10)的錨栓孔(11)內(nèi)，并灌入化學(xué)錨固膠(22)進(jìn)行錨固；

S3：待化學(xué)錨固膠(22)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，啟動(dòng)穿心千斤頂(42)，施加預(yù)緊力進(jìn)行預(yù)加載并維持拉力；

S4：通過(guò)溫度控制器(31)加熱錨栓(21)至預(yù)定溫度T，增加穿心千斤頂(42)的拉力直至化學(xué)錨栓(20)破壞，對(duì)拉力傳感器(43)和千分表(44)的數(shù)據(jù)均進(jìn)行全程實(shí)時(shí)記錄，生成拉力傳感器(43)采集到的荷載N和千分表(44)采集到的位移D的拉力位移N-D曲線，取拉力位移N-D曲線峰值處的拉力為極限承載力N_T，峰值處的位移為極限滑移量D_T；

S5：根據(jù)公式(1)計(jì)算在預(yù)定溫度T下化學(xué)錨栓(20)的黏聚力：

式中，為化學(xué)錨栓的黏聚力；d為破壞面直徑；l_ef為錨栓在混凝土試塊內(nèi)的錨固長(zhǎng)度；

S6：另取錨栓(21)和混凝土試塊(10)按照上述步驟在不同溫度下進(jìn)行拉拔試驗(yàn)得到在不同溫度下化學(xué)錨栓黏聚力和極限滑移量D_T；分別繪制化學(xué)錨栓的黏聚力與溫度的關(guān)系曲線和極限滑移量與溫度的關(guān)系曲線。