[发明专利]一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法

说明书

发明提供一种结构简单且试验可靠的砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法。该装置包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置、两个百分表Ⅰ和两个百分表Ⅱ。所述双剪试件包括砌体Ⅰ、砌体Ⅱ和混凝土块。所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ中间包夹出空位S。所述混凝土块浇筑在空位S中。该装置的试验方法包括制样、安置仪表、加载和记录等步骤。双剪试件加工简单，试验方法操作简便，可有效测试砌体与混凝土结合界面的抗剪强度，可为实际生产提供可靠的试验数据，避免了盲目设计可能造成的安全隐患和材料的浪费。

技术领域

本发明涉及土木工程结构，特别涉及一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法。

背景技术

在集中式预应力砌体房屋中，当通过张拉混凝土圈梁或混凝土构造柱内的预应力筋对砌体施加预应力时，很大部分预应力依赖砌体与构造柱混凝土的结合界面或砌体与圈梁混凝土的结合界面来传递。因此，需要确定砌体与混凝土界面的抗剪强度，以便设计施加预应力的大小。类似的情况出现在砌体房屋的维修、加固和改造中，往往需要在砌体墙外增加混凝土圈梁或混凝土构造柱，这也涉及到砌体和混凝土结合界面的抗剪问题。然而至今，还没有文献资料对这两种材料的界面剪力传递研究进行报道，也没有相应的试验方法，这给工程师们带来很大的困难，往往只能根据经验进行设计，可能造成构件的承载力不满足或材料浪费。因此，亟需一种试验方法来对这两种材料的界面抗剪强度进行研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单且试验可靠的砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置及其试验方法，以解决目前缺乏两种材料的界面抗剪强度试验研究的问题，进而探索混凝土与砌体间剪力传递的机理，为集中式预应力砌体以及砌体加固工程设计提供参考依据，为不同工程材料结合界面的抗剪研究提供新的方法和思路。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种砌体与混凝土界面抗剪强度试验装置，包括放置在试验台座上的双剪试件，以及加载装置、两个百分表Ⅰ和两个百分表Ⅱ。

所述双剪试件包括砌体Ⅰ、砌体Ⅱ和混凝土块。所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ对称布置，中间包夹出空位S。所述混凝土块浇筑在空位S中，与砌体Ⅰ和砌体Ⅱ形成两个结合界面。所述混凝土块的顶面高于砌体顶面，底面高于砌体底面。所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ的顶面以及混凝土块的底面均粘贴有玻璃片。

所述两个百分表Ⅰ分别布置在混凝土块的两侧。所述百分表Ⅰ的测量杆与混凝土块的底面垂直，测量杆头与粘贴在混凝土块底面的玻璃片接触。所述两个百分表Ⅱ分别布置在砌体Ⅰ和砌体Ⅱ背离混凝土块的一侧。所述百分表Ⅱ的测量杆与混凝土块的底面垂直。所述百分表Ⅱ的测量杆头分别与粘贴在砌体Ⅰ和砌体Ⅱ顶面的玻璃片接触。

所述混凝土块的顶面上放置有钢垫板。试验时，钢垫板与加载装置的上压板均匀接触受荷。所述加载装置匀速连续加荷。所述钢垫板将荷载传递到混凝土块上，进而通过结合界面传递给砌体Ⅰ和砌体Ⅱ。

进一步，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ均由砌块与砂浆砌成。制作时，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ均采用平放砌筑。当砂浆达到一定强度后翻转立放。

进一步，所述百分表Ⅰ和百分表Ⅱ均可靠固定在夹持表架上。

进一步，所述混凝土块的顶面高于砌体顶面20～30mm。所述混凝土块的底面高于砌体底面20～30mm。

进一步，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ为单层砌体，砌体采用一顺一丁砌筑。立放后，所述砌体Ⅰ和砌体Ⅱ的水平灰缝上下错开。

进一步，所述加载装置为压力机或千斤顶，精度要求为10N。试验荷载值可直接在压力机表盘上读取或通过与千斤顶连接的压力传感器读取。

本发明还公开一种上述装置的试验方法，包括以下步骤：

1)制作双剪试件：根据试验要求，选择混凝土强度、砌体强度和砂浆强度。砌筑砌体Ⅰ和砌体Ⅱ。在空位S中浇筑混凝土块。