一种滑移式界面单剪切Z型测试装置

一种滑移式界面单剪切z型测试装置
技术领域
1.本发明属于混凝土材料性能测试领域，涉及一种滑移式界面单剪切z型测试装置。


背景技术：

2.就土木工程混凝土结构而言，一方面，在人为和自然环境作用下，即使是新建的混凝土结构，也会因多种原因出现蜂窝、空洞、混凝土大面积脱落、开裂等各种病害与缺陷，需要进行维修、加固。新老混凝土结合在工程结构中普遍存在，施工冷缝处理、后浇带浇筑、叠合构件形成及增大截面法加固等情形均存在新老混凝土的结合问题。
3.另一方面，混凝土结构在服役环境中将不可避免地遭受到外部环境荷载作用，以及自身材料的老化、衰减和疲劳，从而在结构内部产生损伤累积，抗力衰减以至于出现突发事故，造成重大的人员伤亡和经济损失与极坏的社会影响。因此，对待建或已建成的重大工程结构和基础设施进行现场长期的、稳定的结构健康监测和损伤控制监测显得尤为重要。水泥基传感器与其它传感器(如电阻应变片、光纤光栅、压电材料等)相比，其与混凝土结构具有天然的相容性和同寿命性，还具有造价低、可大规模布设等特点，可以满足土木工程结构长期健康监测的需要，在损伤健康检测实际工程中具有良好的应用前景，是传统混凝土结构向结构材料智能化发展的一个重点方向。
4.新老混凝土之间的可靠黏结是保证新旧结构能否共同整体受力的关键，并通常以结合面的抗剪性能来表征。而植入式水泥基传感器和基质混凝土之间的界面耦合良好亦是保持结构完整性以实现长期和准确的健康监测的关键。这两方面的结合面抗剪研究都涉及到界面单剪切测试装置，但现有的用于新老混凝土及不同种类混凝土界面粘结滑移性能测试的界面单剪切装置不适用于不同尺寸、规格的试验对象。


技术实现要素：

5.本发明提出了一种滑移式界面单剪切z型测试装置，包括两个c型框架。
6.所述c型框架包括阶梯型支撑平台、限位板、若干连接件和待测试件。
7.所述阶梯型支撑平台包括从上到下依次设置的第一挡板、第二阶梯和第一阶梯。
8.所述第一挡板竖直布置。所述第一挡板横向的两侧分别设置有滑轨。
9.所述限位板由一个方形板及其横向两侧向下延伸的第二挡板组成。
10.所述限位板的方形板上设有螺纹孔。所述第二挡板上设有供连接件穿过的矩形槽。
11.所述连接件的结构为圆柱体，且一端设有配合第一挡板上滑轨的滑动部件。
12.所述待测试件包括砌体ⅰ和砌体ⅱ，砌体ⅰ和砌体ⅱ形成结合界面。
13.所述连接件设有滑动部件的一端内置于第一挡板的滑轨中。所述连接件穿过第二挡板上的矩形槽，将限位板安装于阶梯型支撑平台的第一挡板上，并通过匹配的螺母进行固定，形成c型框架。
14.工作时，将待测试件放置在一个c型框架的第二阶梯上，通过滑轨沿竖向调节限位
板的高度，然后用螺钉穿过限位板上的螺纹孔以固定试件。调节第二个c型框架，使得待测试件位于两个c型框架所形成的矩形空腔内。
15.进一步，所述第二阶梯的梯高不小于c型框架上限位板向内移动的距离，且第二阶梯的平台长度和宽度均不小于待测试件界面以外试件的长度和宽度。
16.所述第一挡板的宽度与第二阶梯的平台宽度一致，且第一挡板的高度不小于待测试件的高度。
17.所述限位板的方形板的长度和宽度与第二阶梯的长度、宽度一致。
18.所述第二挡板的外边缘与第一挡板的外边缘在同一平面内。
19.所述第二挡板上的矩形槽的宽度与第一挡板上的滑轨的开口宽度一致。
20.进一步，所述第一挡板上的滑轨的凹槽为矩形槽、梯形槽、燕尾槽或t形槽。
21.进一步，所述第一挡板上的滑轨的凹槽为矩形槽、梯形槽、燕尾槽或t形槽。
22.进一步，所述阶梯型支撑平台、限位板和连接件的材料采用钢、铝合金或铁。
23.本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明可以方便、灵活地将用于新老混凝土及不同种类混凝土界面粘结滑移性能测试的界面单剪切装置适用于不同尺寸、规格的试验对象。
附图说明
24.图1为本发明提供的滑移式界面单剪切z型测试装置的整体示意图；
25.图2为将待测试件置于滑移式界面单剪切z型测试装置中的前视图；
26.图3为阶梯型支撑平台结构示意图；
27.图4为阶梯型支撑平台中滑轨横截面放大图；
28.图5为限位板结构示意图；
29.图6为连接件的结构示意图；
30.图中：阶梯型支撑平台1、第一阶梯1-1、第二阶梯1-2、第一挡板1-3、滑轨1-3-1、限位板2、螺纹孔2-1、第二挡板2-2、矩形槽2-2-1、连接件3、滑动部件3-1、矩形空腔4、待测试件5。
具体实施方式
31.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
32.实施例1：
33.参见图1至图6，本实施例公开了一种滑移式界面单剪切z型测试装置，包括两个c型框架。
34.所述c型框架包括阶梯型支撑平台1、限位板2、若干连接件3和待测试件5。
35.所述阶梯型支撑平台1包括从上到下依次设置的第一挡板1-3、第二阶梯1-2和第一阶梯1-1。
36.所述第一挡板1-3竖直布置。所述第一挡板1-3横向的两侧分别设置有滑轨1-3-1。
37.所述限位板2由一个方形板及其横向两侧向下延伸的第二挡板2-2组成。
38.所述限位板2的方形板上设有螺纹孔2-1。所述第二挡板2-2上设有供连接件3穿过的矩形槽2-2-1。
39.所述连接件3的结构为圆柱体，且一端设有配合第一挡板1-3上滑轨1-3-1的滑动部件3-1。
40.所述待测试件5包括砌体ⅰ和砌体ⅱ，砌体ⅰ和砌体ⅱ形成结合界面。
41.所述待测试件5包括两种材料形成的结合界面。采用本实施例装置研究二者之间结合界面的粘结性能。在实际生产中，比如新混凝土(i)和旧混凝土(ⅱ)的结合。
42.所述连接件3设有滑动部件3-1的一端内置于第一挡板1-3的滑轨1-3-1中。所述连接件3穿过第二挡板2-2上的矩形槽2-2-1，将限位板2安装于阶梯型支撑平台1的第一挡板1-3上，并通过匹配的螺母进行固定，形成c型框架。重复上述步骤可得两个开口朝内的c型框架。
43.工作时，将待测试件5放置在一个c型框架的第二阶梯1-2上，通过滑轨1-3-1沿竖向调节限位板2的高度，限位板2通过连接件3与挡板1-3连接后可沿挡板1-3竖向任意滑动，以实现对不同高度试件进行固定。然后用螺钉穿过限位板2上的螺纹孔2-1以固定试件。调节第二个c型框架，使得待测试件5位于两个c型框架所形成的矩形空腔4内。
44.所述第二阶梯1-2的梯高不小于c型框架上限位板2向内移动的距离，且第二阶梯1-2的平台长度和宽度均不小于待测试件5界面以外试件的长度和宽度。
45.所述第一挡板1-3的宽度与第二阶梯1-2的平台宽度一致，且第一挡板1-3的高度不小于待测试件5的高度。
46.所述限位板2的方形板的长度和宽度与第二阶梯1-2的长度、宽度一致。
47.所述第二挡板2-2的外边缘与第一挡板1-3的外边缘在同一平面内。
48.所述第二挡板2-2上的矩形槽2-2-1的宽度与第一挡板1-3上的滑轨1-3-1的开口宽度一致。
49.所述第一挡板1-3上的滑轨1-3-1的凹槽为矩形槽、梯形槽、燕尾槽或t形槽。
50.所述阶梯型支撑平台1、限位板2和连接件3的材料采用钢、铝合金或铁，以保证测试装置具有一定刚度。
51.所述的滑移式界面单剪切z型测试装置适用于新老混凝土及不同种类混凝土不同尺寸、规格试验对象的单剪切界面粘结滑移性能测试。
52.实施例2：
53.参见图1至图6，本实施例公开了一种滑移式界面单剪切z型测试装置，包括两个c型框架。
54.所述c型框架包括阶梯型支撑平台1、限位板2、若干连接件3和待测试件5。
55.所述阶梯型支撑平台1包括从上到下依次设置的第一挡板1-3、第二阶梯1-2和第一阶梯1-1。
56.所述第一挡板1-3竖直布置。所述第一挡板1-3横向的两侧分别设置有滑轨1-3-1。
57.所述限位板2由一个方形板及其横向两侧向下延伸的第二挡板2-2组成。
58.所述限位板2的方形板上设有螺纹孔2-1。所述第二挡板2-2上设有供连接件3穿过的矩形槽2-2-1。
59.所述连接件3的结构为圆柱体，且一端设有配合第一挡板1-3上滑轨1-3-1的滑动
部件3-1。
60.所述待测试件5包括砌体ⅰ和砌体ⅱ，砌体ⅰ和砌体ⅱ形成结合界面。
61.所述待测试件5包括两种材料形成的结合界面。采用本实施例装置研究二者之间结合界面的粘结性能。在实际生产中，比如新混凝土(i)和旧混凝土(ⅱ)的结合。
62.所述连接件3设有滑动部件3-1的一端内置于第一挡板1-3的滑轨1-3-1中。所述连接件3穿过第二挡板2-2上的矩形槽2-2-1，将限位板2安装于阶梯型支撑平台1的第一挡板1-3上，并通过匹配的螺母进行固定，形成c型框架。重复上述步骤可得两个开口朝内的c型框架。
63.工作时，将待测试件5放置在一个c型框架的第二阶梯1-2上，通过滑轨1-3-1沿竖向调节限位板2的高度，限位板2通过连接件3与挡板1-3连接后可沿挡板1-3竖向任意滑动，以实现对不同高度试件进行固定。然后用螺钉穿过限位板2上的螺纹孔2-1以固定试件。调节第二个c型框架，使得待测试件5位于两个c型框架所形成的矩形空腔4内。
64.实施例3：
65.本实施例的主要结构同实施例2，所述第二阶梯1-2的梯高不小于c型框架上限位板2向内移动的距离，且第二阶梯1-2的平台长度和宽度均不小于待测试件5界面以外试件的长度和宽度。
66.所述第一挡板1-3的宽度与第二阶梯1-2的平台宽度一致，且第一挡板1-3的高度不小于待测试件5的高度。
67.所述限位板2的方形板的长度和宽度与第二阶梯1-2的长度、宽度一致。
68.所述第二挡板2-2的外边缘与第一挡板1-3的外边缘在同一平面内。
69.所述第二挡板2-2上的矩形槽2-2-1的宽度与第一挡板1-3上的滑轨1-3-1的开口宽度一致。
70.实施例4：
71.本实施例的主要结构同实施例2，所述第一挡板1-3上的滑轨1-3-1的凹槽为矩形槽、梯形槽、燕尾槽或t形槽。
72.实施例5：
73.本实施例的主要结构同实施例2，所述阶梯型支撑平台1、限位板2和连接件3的材料采用钢、铝合金或铁，以保证测试装置具有一定刚度。
74.所述的滑移式界面单剪切z型测试装置适用于新老混凝土及不同种类混凝土不同尺寸、规格试验对象的单剪切界面粘结滑移性能测试。
75.实施例6：
76.一种滑移式界面单剪切z型测试装置，主要包括阶梯型支撑平台1、限位板2及连接件3。
77.所述阶梯型支撑平台1设置有阶梯1-1、阶梯1-2及挡板1-3。
78.所述挡板1-3在其前、后两侧面设置有滑轨1-3-1。
79.所述限位板2在其上部设置有固定试件用的螺纹孔2-1，且在其一端的前、后两侧面设置有挡板2-2。
80.所述挡板2-2上设置有矩形槽2-2-1。
81.所述滑轨1-3-1通过连接件3穿过矩形槽2-2-1以连接限位板2。
82.所述连接件3内置于滑轨1-3-1。
83.所述的阶梯型支撑平台1有两个，限位板2有两个。阶梯型支撑平台1设置有阶梯1-1、阶梯1-2及挡板1-3，且挡板1-3在其前、后两侧面设置有滑轨1-3-1。限位板2在其上部设置有固定试件用的螺纹孔2-1，且在其一端的前、后两侧面设置有挡板2-2，挡板2-2上设置有矩形槽2-2-1。
84.所述阶梯1-2的梯高应不小于c型框架上因限位板2向内移动的距离，且其平台长度和宽度均不小于待测试件5界面以外试件的长度和宽度。
85.所述挡板1-3的宽度与阶梯1-2的平台宽度一致，且其高度不小于待测试件5的高度。
86.所述限位板2通过内置于滑轨1-3-1中的连接件3穿过矩形槽2-2-1后安装于支撑平台1的挡板1-3上，以形成c型框架。
87.所述限位板2除去其一端的前、后两侧面设置的挡板2-2后，其长度和宽度与阶梯1-2的长度、宽度一致。
88.所述挡板2-2的外边缘与挡板1-3的外边缘在同一平面内。
89.所述矩形槽2-2-1的宽度与滑轨1-3-1的开口宽度一致。
90.组装时，先将连接件3内置于滑轨1-3-1中，然后穿过挡板2-2上的矩形槽2-2-1以固定限位板2，重复上述步骤可得两个开口朝内的c型框架。将待测试件5放置在左侧c型框架的阶梯1-2的平台上，沿竖向调节限位板2的高度后用螺钉穿过限位板2上部的螺纹孔2-1以固定试件。然后调节右侧c型框架使待测试件5位于两个c型框架所形成的矩形空腔4内。
91.限位板2通过连接件3与挡板1-3连接后可沿挡板1-3竖向任意滑动，以实现对不同高度试件进行固定。
92.所述的滑移式界面单剪切z型测试装置适用于新老混凝土及不同种类混凝土不同尺寸、规格试验对象的单剪切界面粘结滑移性能测试。
93.所述的阶梯型支撑平台1通过连接件3与限位板2连接后形成c型框架。两个c型框架开口朝内拼接后可形成矩形空腔4用于放置待测试件5。
94.所述的阶梯型支撑平台1、限位板2及连接件3可选取钢、铝合金或铁为材料制作，以保证测试装置具有一定刚度。
95.实施例7：
96.请参考图1至图6，本发明实施例提供的滑移式界面单剪切z型测试装置，包括阶梯型支撑平台1、限位板2及连接件3；阶梯型支撑平台有两个，限位板有两个且限位板2通过内置于滑轨1-3-1中的连接件3穿过矩形槽2-2-1后安装于支撑平台1的挡板1-3上形成c型框架；阶梯型支撑平台1设置有阶梯1-1、阶梯1-2及挡板1-3，阶梯1-2的梯高不小于c型框架上因限位板2向内移动的距离，且其平台长度和宽度均不小于待测试件5界面以外试件的长度和宽度；挡板1-3的宽度与阶梯1-2的平台宽度一致，且其高度不小于待测试件5的高度，且挡板1-3在其前、后两侧面设置有滑轨1-3-1；限位板2在其上部设置有固定试件用的螺纹孔2-1，且在其一端的前、后两侧面设置有挡板2-2，挡板2-2上设置有矩形槽2-2-1，矩形槽2-2-1的宽度与滑轨1-3-1的开口宽度一致；限位板2除去其一端的前、后两侧面设置的挡板2-2后，限位板2的长度和宽度与阶梯1-2的长度、宽度一致。组装时，先将连接件3内置于滑轨1-3-1中，然后穿过挡板2-2上的矩形槽2-2-1以固定限位板2，重复上述步骤可得两个开口
朝内的c型框架；将待测试件5放置在左侧c型框架的阶梯1-2的平台上，沿竖向调节限位板2的高度后用螺钉穿过限位板2上部的螺纹孔2-1以固定试件；然后调节右侧c型框架使待测试件5位于两个c型框架所形成的矩形空腔4内。
97.主体部分均选用q235钢进行制作，螺杆采用市面上通用的即可。
98.阶梯型支撑平台上用于放置试件部分的阶梯平台尺寸为150mm
×
150mm。
99.可研究砂浆、净浆及带骨料的新老混凝土及不同种类混凝土试件单剪切下界面粘结滑移性能。
100.综上所述，在本发明提供的实施例中，所发明的一种滑移式界面单剪切z型测试装置可以实现方便、灵活地解决现有的用于新老混凝土及不同种类混凝土界面粘结滑移性能测试的界面单剪切装置不适用于不同尺寸、规格试验对象的问题。