[实用新型]一种界面压剪试验装置

说明书

本实用新型提供了一种界面压剪试验装置，属于建筑用试验设备技术领域，装置主要由反力架、水平推力单元、竖向直线导轨单元、水平直线导轨单元、剪切盒、加载块以及垫块组成。其中反力架包括底座、第一侧板、第二侧板和对拉螺栓；水平推力单元包括微型千斤顶、承力板、承重传感器；加载块将试验机压头的力传递至剪切盒。加载过程中试样由微型千斤顶提供法向压力，随后在单轴加载试验机下对加载块施加压力即可进行压剪试验，无需专业剪切试验机，可节省试验费用，提高试验效率。此外，该装置结构简单、制作方便，可在试验室推广使用。

技术领域

本实用新型涉及建筑用试验设备技术领域，具体为一种界面压剪试验装置。

背景技术

随着土木工程技术的发展，越来越多的新材料涌现出来，其中具有特定功能的界面粘结材料是其中一个重要的分支，其在工程结构的修复以及新型复合结构的研发上发挥着重要作用。如近年来国内外在隧道工程应用的聚合物喷膜防水材料，具有防水与双面粘结的特性，以此发展了“隧道初支层混凝土-防水喷膜-隧道二衬层混凝土”复合结构，而复合结构的界面为整个结构的薄弱面，其界面的剪切性能和变形是一项重要的力学性能指标，揭示剪切过程的破坏机理不仅对结构受力破坏的分析意义重大，而且对指导施工设计至关重要。

现有结合万能试验机的剪切试验一般为变角剪切试验，即在恒定角度下进行剪切试验，试验过程中粘结界面上的法向力与剪切力的大小一直是恒定的比例，无法实现零法向压力的直接剪切或自由法向压力下的剪切试验。

此外，现阶段土体直剪试验设备与岩石直剪试验设备虽然可实现自由法向压力下的剪切试验，但其中前者因为试验对象为土体，大多通过一定重量的砝码施加荷载，所以施加的荷载有限，不适用于复合结构界面直剪试验。而岩石直剪试验设备往往因其高昂的价格并未获得大规模推广，同时该设备加载吨位过大，并不适用于复合结构粘结界面的剪切试验。而目前可单轴加载的试验机应用十分广泛，因此急需开发一种可用于单轴试验机压剪试验装置，以实现复合结构界面在法向压力作用下的剪切试验，揭示压剪破坏作用机理。公开号为CN110361271A的专利公开了可用于单轴试验机上的剪切装置，但仍存在以下问题：①承重传感器抵进左侧运动试件，由此会导致试验在加载过程中传感器受力不稳定；②左侧受压试件没有设置剪切盒，会导致左侧试件受力不均匀。由此导致在试件强度较低的情况下，试验结果中实验机器竖向位移不仅仅是界面位移，还包含了试件本身的位移，试验结果将存在较大误差；③剪切试验加载时是加载到试件的一端，由此会导致试件发生一定程度的偏转，而右侧剪切盒又没有限制偏转的措施，由此增加了压剪试验法向力的不稳定性；④反力装置为悬臂结构，抗弯能力低，由此导致两侧挡板需要加厚设计，会使造价升高。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种界面压剪试验装置，以实现零法向压力或自由法向压力作用下粘结界面的剪切变形变化规律。

一种界面压剪试验装置，包括反力架，所述反力架包括底座和平行设置的第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板同底座顶部平面垂直且第一侧板和第二侧板底部分别同底座左右两端对应固定连接；第一侧板和第二侧板的顶部用对拉螺杆固定；设置在第一侧板和第二侧板之间并位于底座上方的第一剪切盒和第二剪切盒均为前、后两端为敞口的U型结构，且第一剪切盒和第二剪切盒的开口相对设置；第一剪切盒的U形开口相对的背侧与第一侧板之间安装有约束第一剪切盒仅能作竖直方向上、下移动的竖向直线导轨单元，第二剪切盒的底部与底座之间安装有约束第二剪切盒仅能作垂直于第一侧板板面或第二侧板板面方向之左、右移动的水平直线导轨单元；所述第一剪切盒底部和第二剪切盒顶部分别设有试样锁定组件；在第二剪切盒与第二侧板之间设有水平推力单元。

所述装置采用对拉螺栓连接改变了悬臂结构抗弯能力弱的特点，既能提高法向力承载能力，又能减小第一侧板及第二侧板的厚度来降低造价。