[发明专利]纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能测试装置及方法

说明书

本发明涉及力学性能试验装置技术领域，具体涉及一种纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能测试装置及方法。一种纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能测试装置，包括安装支架，安装支架上由下向上依次安装有活动平台和固定平台，活动平台向外延伸有冲击部，活动平台和固定平台上分别成型有用于放置第一试块的第一置物空间和第二试块的第二置物空间；平衡箱，通过连接件与活动平台连接，平衡箱内配置有平衡砝码，连接件绕过安装支架顶部，使得平衡箱和活动平台位于安装支架的两侧。通过测量冲击件撞击活动平台的能量与连接界面断裂后活动平台、第一试块和冲击件的能量差，即可得到纤维增强复合材料片断裂消耗的准确能量。

技术领域

本发明涉及力学性能试验装置技术领域，具体涉及一种纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能测试装置及方法。

背景技术

现如今，纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，FRP)由于其轻质、高强和便于施工的优点，已在混凝土结构的抗震加固领域得到广泛应用。在FRP加固混凝土结构共同受力时，结构的断裂面通常为FRP与混凝土的接触界面，因此研究FRP－混凝土界面强度至关重要。在实际应用中，FRP加固混凝土经常承受地震、爆炸、撞击等动态荷载作用，在动态冲击作用下，FRP加固混凝土会出现不同程度的破坏，其中脱粘是FRP加固钢筋混凝土结构的主要破坏模式之一。

中国专利文献CN107036915A中公开了一种冲击荷载作用下测量FRP片材与混凝土粘结性能的试验装置，该装置通过三点弯曲加载的方式使得下部FRP片材受拉，并测量利用FRP片材连接的两块混凝土试块在受到不同荷载的重锤的撞击过程中FRP各个位置上发生的应变和应力，该装置仅测量在对FRP施加动态冲击荷载时FRP被破坏时本身的应力应变，而无法测量FRP在不被破坏时与混凝土之间的受力情况来表征FRP与混凝土之间的实际粘结性能。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的冲击荷载性能测试装置无法对FRP与混凝土界面之间的实际受力进行测试的缺陷，从而提供一种FRP加固混凝土粘结性能测试装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能测试装置，包括：

安装支架，安装支架上由下向上依次安装有活动平台和固定平台，活动平台向外延伸有冲击部，活动平台和固定平台上分别成型有用于放置第一试块的第一置物空间和第二试块的第二置物空间，在测试时第一试块和第二试块通过纤维增强复合材料片连接；

平衡箱，通过连接件与活动平台连接，平衡箱内配置有平衡砝码，连接件绕过安装支架顶部，使得平衡箱和活动平台位于安装支架的两侧，在测试施加外界冲击力前，平衡箱和平衡砝码与活动平台和第一试块保持平衡状态。

优选的是，活动平台上设置有限位框架，限位框架和活动平台围成第一置物空间；安装支架上还安装有挡板，挡板位于固定平台上方，挡板与固定平台之间形成第二置物空间。

优选的是，限位框架上贯穿安装有第一顶紧螺丝，挡板上贯穿安装有第二顶紧螺丝。

优选的是，安装支架上沿竖直方向依次安装有多个滚筒，活动平台的一端与滚筒抵接。

优选的是，安装支架上安装有辅助板，辅助板上安装有施力轨道，施力轨道的出口端延伸至冲击部。

优选的是，施力轨道的出口端与冲击部垂直设置。

优选的是，安装支架顶部安装有定滑轮，连接件通过定滑轮与活动平台连接。

本发明还提供一种纤维增强复合材料加固混凝土粘结性能测试方法，包括以下步骤：

将第一试块与第二试块通过纤维增强复合材料片连接，将第一试块加载于第一置物空间，将第二试块加载于第二置物空间，并在平衡箱中装入平衡砝码，以使活动平台和第一试块与平衡箱和平衡砝码保持平衡状态；