一种幕墙硅酮胶抗剪性能无侧移测试装置

本技术涉及土木工程抗剪试验，尤其是涉及一种幕墙硅酮胶抗剪性能无侧移测试装置。

背景技术：

1、随着经济社会的不断发展，幕墙硅酮胶因其防水结构和结构粘接方面的优异性能，在幕墙结构中发挥着不可替代的作用。然而硅酮胶性能在不同情况下会发生变化，环境因素是导致硅酮胶损伤的主要原因之一。紫外线、温度变化、水汽侵蚀等都会对硅酮胶的性能产生影响。硅酮胶的材料质量直接影响其性能和使用寿命。使用劣质硅酮胶时，其成分可能不符合要求，无法满足耐候性、耐久性等性能指标。硅酮胶与基材之间的粘结性能不佳，可能是因为硅酮胶的化学成分与基材表面的化学性质不匹配，也会导致粘结力不足。试验中会通过测试其抗剪性能来判断其硅酮胶的损伤情况。

2、现有的技术的对幕墙硅酮胶抗剪性能测试虽然能测试出其剪切强度，但是试验装置本身设计复杂，需要的试验构件较多，试验花费的时间和成本较高，无法满足大众对幕墙硅酮胶抗剪性能测试的需求。

3、cn202111246855.9公开了一种发光墙施工用黏接强度试验装置及其试验方法，涉及发光墙施工用黏接强度试验技术领域，为解决现有的黏接强度试验装置多数都是在不特定的温度环境中人为拉动石材进行的，试验结束后的残留胶也需要手动清理，导致整体试验不便且不精准的问题。所述接地板的上方设置有顶板，所述顶板的上端设置有电动滑轨结构，所述电动滑轨结构的下端设置有竖向电动推杆组件，所述竖向电动推杆组件的下端设置有夹持板，所述夹持板的内部设置有横向电动推杆组件，所述夹持板的下端设置有第一夹持架，所述第一夹持架的一侧设置有第二夹持架，所述第一夹持架和第二夹持架的一端均设置有夹持座，所述夹持座的侧表面设置有红外传感器。但是结构复杂，维护难度高，通过夹持板、第一夹持架、第二夹持架和夹持座等一套复杂的连杆夹持机构来抓取石材并传递拉力，影响测试精度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种幕墙硅酮胶抗剪性能无侧移测试装置，消除侧向偏移，确保测试精度与可靠性，简化试件装夹流程，操作便捷且保护试件，构件模块化与通用性强，降低制造成本。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本实用新型提供一种幕墙硅酮胶抗剪性能无侧移测试装置，包括：

4、抗剪试验试件，包括两块竖向放置的石材板以及连接两块石材板的幕墙硅酮胶；

5、四个横向钢板，分别紧贴于所述两块石材板的上下两侧；

6、方形钢套箍，固定于所述横向钢板的外侧，用于将横向钢板与石材板紧固连接；

7、第一套筒组，包括用于连接试验机加载头的第一螺丝、内部设有螺纹的第一套筒以及用于连接左侧上方横向钢板的第二螺丝，所述第一螺丝和第二螺丝通过第一套筒内部的螺纹连接；

8、第一竖向导轨、第二竖向导轨，均包括与横向钢板焊接连接的第一竖向方形钢板、固定于试验台的第二竖向方形钢板，所述第一竖向方形钢板的下部可滑动地套设于第二竖向方形钢板内部；所述第一竖向方形钢板与第二竖向方形钢板之间为滑动配合，其间隙被配置为仅允许第一竖向方形钢板沿竖直方向滑动，而限制其侧向移动；

9、第二套筒组，包括用于连接右侧下方横向钢板的第二螺丝、内部设有螺纹的第二套筒以及第三螺丝，所述第二螺丝和第三螺丝通过第二套筒内部的螺纹连接；

10、试验机加载时，通过所述第一竖向导轨的导向作用，左侧石材板带动连接的横向钢板和第一竖向方形钢板沿竖向无侧移向上滑动，同时右侧石材板通过所述第二竖向导轨保持无偏移固定，使幕墙硅酮胶承受剪切作用。

11、进一步的，所述横向钢板与石材板的接触面为平面，以确保紧密贴合。

12、进一步的，所述方形钢套箍设有四个，所述方形钢套箍为刚性构件。其箍紧力足以在测试过程中防止横向钢板与石材板发生相对位移。

13、进一步的，所述第一套筒和第二套筒内部的螺纹分别与所连接的螺丝的螺纹相适配，实现不同规格螺丝之间的转换连接。

14、进一步的，所述第二竖向方形钢板底部通过第三螺丝固定于试验台上。

15、进一步的，所述第一竖向导轨和第二竖向导轨结构对称布置；第一竖向导轨的第一竖向方形钢板的上端与左侧下方的横向钢板焊接固定，下端滑动套设于所述第二竖向方形钢板内；第二竖向导轨的第一竖向方形钢板的下端与右侧上方的所述横向钢板焊接固定，上端滑动套设于所述第二竖向方形钢板内。

16、进一步的，连接同一块所述横向钢板的第二螺丝设有两个，分别通过所述第一套筒组和所述第二套筒组与上方的试验机加载头或下方的试验台基础连接。

17、进一步的，所述方形钢套箍为开口环状结构，开口处通过紧固件锁紧。以产生将所述横向钢板压紧在石材板上的箍紧力。

18、进一步的，所述第一套筒组的第二螺丝连接左侧上方的横向钢板。

19、进一步的，所述第二套筒组的第二螺丝连接右侧下方的横向钢板。

20、幕墙硅酮胶抗剪性能无侧移装置的测试方法，包括以下步骤：

21、s1：组装抗剪试验试件、横向钢板、方形钢套箍、第一套筒组、第一竖向导轨、第二竖向导轨和第二套筒组，得到测试装置；

22、s2：将测试装置通过第三螺丝固定于试验台，并将第一螺丝与试验机的加载头连接；

23、s3：启动试验机进行加载，使左侧石材板沿第一竖向导轨竖向向上移动，而右侧石材板保持固定；所述加载过程是连续且匀速的，以确保测试数据的稳定性；

24、s4：记录试验机施加的载荷及产生的位移数据，据此分析幕墙硅酮胶的抗剪性能。

25、进一步的，s4中，所述分析幕墙硅酮胶的抗剪性能包括根据载荷-位移曲线确定幕墙硅酮胶的剪切强度或剪切模量。

26、方法适用于测试经过不同环境条件老化处理后的幕墙硅酮胶试件。

27、幕墙硅酮胶因其防水结构和结构粘接方面的优异性能，在幕墙结构中发挥着不可替代的作用。然而幕墙硅酮胶在服役过程中通常在环境因素的影响下出现伸长率变化、硬度变化和粘结力下降等变化从而减少其服役寿命。试验中开展的研究通过测试幕墙硅酮胶在紫外线照射、不同温度和模拟酸雨条件后其抗剪性能的变化情况，探究幕墙硅酮胶的老化行为，从而进一步预测干挂幕墙的使用年限。

28、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

29、（1）消除侧向偏移，确保测试精度与可靠性。通过竖向导轨设计，解决了传统测试方法中试件容易产生侧向偏移的问题。装置中的第一竖向导轨和第二竖向导轨，结构类似于滑动轴承，通过第一竖向方形钢板在第二竖向方形钢板内的精密滑动配合，强制引导试件（左侧石材板）严格沿竖直方向移动。这种设计确保了剪切力以纯粹、无偏心的方式作用于幕墙硅酮胶上，有效避免了因试件偏移而产生的附加弯矩，从而为获取准确、可靠的抗剪性能数据（如剪切强度、剪切模量）提供了保障。装置的整体布局对称合理，受力路径清晰。左侧为可滑动单元，右侧为固定单元，通过上下左右的约束，形成了一个稳定的测试系统。

30、（2）简化试件装夹流程，操作便捷且保护试件。传统方法需要在石材板上钻孔以进行固定，这不仅工序复杂、耗时，还可能损伤试件本身，影响测试结果的代表性。本发采用了横向钢板、方形钢套箍的组合固定方式。横向钢板紧贴石材板表面，再通过方形钢套箍将其箍紧固定。这种方式无需对石材板进行任何破坏性加工，装夹和拆卸都非常简便快捷，提高了测试效率，同时保护了试件的完整性。

31、（3）构件模块化与通用性强，降低制造成本。装置运用了套筒组（第一套筒组和第二套筒组）作为连接转换件。套筒内部加工有适配螺纹，可以灵活连接不同规格的螺丝。这种模块化设计赋予了装置良好的通用性，使其能够轻松适配不同型号的试验机，减少了为特定设备定制夹具的成本和时间。