專利名稱：一種加筋帶變形測試裝置及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加筋帶變形測試裝置及其測試方法，尤其適用于加筋土 墊層和加筋土擋土墻中的加筋帶的大變形測試。
背景技術(shù)：
目前在公路、鐵路、水利、民建等工程建設(shè)中使用土工織物，目的在于 改變土體性能，穩(wěn)定土體結(jié)構(gòu)，保證和提高建筑物質(zhì)量。加筋帶作為拉筋材 料廣泛應(yīng)用于加筋土墊層和加筋土擋土墻工程中。目前國內(nèi)外加筋土工程中 所使用的加筋帶可分為兩大類 一類為鋼性筋帶，如不銹鋼扁鋼帶、鍍鋅扁 鋼帶等，其強(qiáng)度大，伸長小；另一類為柔性筋帶，即PP 土工帶、玻璃纖維
復(fù)合筋帶、鋼絲復(fù)合筋帶、高強(qiáng)度塑料復(fù)合加筋帶等，該產(chǎn)品造價低，應(yīng)用 廣泛，對穩(wěn)定土體結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。掌握加筋帶的應(yīng)變情況對施工加筋土墊層 和加筋土擋土墻工程有著重要的意義，但由于加筋帶應(yīng)變范圍大，至今還沒 有一個比較有效的對加筋帶變形進(jìn)行測試的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)中存在的問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，制 作較容易，安裝簡單方便，測試數(shù)據(jù)精確穩(wěn)定，性能可靠的加筋帶變形測試 裝置及其測試方法。
本發(fā)明的加筋帶變形測試裝置，包括凹槽外殼，凹槽外殼內(nèi)設(shè)有凹槽柔 性體，凹槽柔性體內(nèi)嵌有敏感元件，敏感元件的兩端各設(shè)有一個銅電極，銅 電極的尾部連有數(shù)據(jù)測試線，凹槽外殼的一端設(shè)有導(dǎo)出數(shù)據(jù)測試線的導(dǎo)線 孔；凹槽外殼的底部設(shè)有與其相固定的底板，底板與敏感元件之間留有卡套 加筋帶的間隙。
所述的敏感元件由導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料制成；所述的凹槽外殼與底板由金 屬或硬質(zhì)塑料制成；所述的柔性體由橡膠或復(fù)合橡膠制成。本發(fā)明的加筋帶變形測試方法
a. 在加筋帶鋪設(shè)過程中，對其定點(diǎn)測試位置的上表面進(jìn)行打磨平整， 涂膠黏劑；
b. 將嵌裝有敏感元件的凹槽外殼卡在加筋帶定點(diǎn)測試位置，使敏感元 件下表面與加筋帶上表面黏貼在一起；
c. 扣合底板，將加筋帶包裹于凹槽外殼中，螺栓固定形成整體結(jié)構(gòu)；
d. 將連接在銅電極兩側(cè)的數(shù)據(jù)測試線引出至地面；
e. 定期采集電阻值^，通過敏感元件應(yīng)變與電阻變化率Ai 之間的函數(shù) 關(guān)系式^ = /(^)，得到加筋帶的應(yīng)變值。
本發(fā)明的加筋帶變形測試裝置及其測試方法，適用于加筋土墊層和加筋 土擋土墻中的加筋帶的大變形測試。利用導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料的壓阻效應(yīng)對加 筋帶應(yīng)變進(jìn)行測試，即當(dāng)導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料受到外力變形時，它的電阻也隨 之產(chǎn)生相應(yīng)變化。在本測量裝置中，敏感元件由導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料加工成型， 它在大變形范圍內(nèi)其電阻值與變形之間具有良好的特定關(guān)系，在進(jìn)行加筋帶 應(yīng)變測試時，敏感元件與加筋帶同步變形，當(dāng)加筋帶受到拉力產(chǎn)生變形時敏 感元件也隨之產(chǎn)生變形并引起其電阻值的變化，通過測量此電阻變化值計算 得到加筋帶應(yīng)變值，解決了加筋帶受拉產(chǎn)生大變形的測試問題，其結(jié)構(gòu)簡單， 易制作，安裝方便，測試數(shù)據(jù)精確穩(wěn)定，性能可靠，效果好，具有廣泛的實(shí) 用性。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖中凹槽外殼-1，凹槽柔性體-2，敏感元件-3，底板-4，加筋帶-5， 銅電極-6，數(shù)據(jù)測試線-7，導(dǎo)線孔-8。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖中實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
圖1所示，本發(fā)明的加筋帶變形測試裝置，包括凹槽外殼l，凹槽外殼
1內(nèi)附著有直接成型于其凹槽內(nèi)部的凹槽柔性體2，柔性體2由橡膠或復(fù)合 橡膠制成。凹槽柔性體2內(nèi)嵌有由導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料制成的敏感元件3，敏
4感元件3的兩端各設(shè)有一個銅電極6，兩個銅電極6的尾部連接有數(shù)據(jù)測試
線7，數(shù)據(jù)測試線7經(jīng)凹槽外殼1一端設(shè)置的導(dǎo)線孔8中導(dǎo)出，與測試儀相
連接，圖2所示。凹槽外殼l的底部通過螺栓固定有底板4，凹槽外殼l與
底板4可以由金屬制成，也可以由硬質(zhì)塑料制成，可對內(nèi)部的敏感元件3進(jìn)
行保護(hù)，防止敏感元件3受到來自外部的其它壓力。底板4與敏感元件3之
間留有卡套加筋帶5的間隙；凹槽柔性體2為橡膠類柔性材料，主要起到對
敏感元件3緩沖保護(hù)的作用。
本發(fā)明的加筋帶變形測試裝置的測試方法在加筋帶5鋪設(shè)過程中，在
定點(diǎn)測試位置上表面打磨平整后，涂上膠黏劑；將嵌裝有敏感元件3的凹槽
外殼1卡在加筋帶5上，并使敏感元件3下表面與加筋帶5上表面黏貼，將
底板4與上部主體結(jié)構(gòu)凹槽外殼1通過螺栓連接形成一個整體結(jié)構(gòu)，使加筋
帶5包裹于其中；將連接在敏感元件3兩端銅電極6上的數(shù)據(jù)測試線7穿管
保護(hù)，引出至地面；定期使用萬用表采集敏感元件3不同時段的電阻i 值；
當(dāng)加筋帶5受力變形時，具有壓阻效應(yīng)的敏感元件3隨之同步變形，敏感元
件3的電阻^將產(chǎn)生相應(yīng)變化，通過數(shù)據(jù)測試線7將電阻信號輸出，得到實(shí)
時電阻值數(shù)據(jù)，再通過敏感元件3的應(yīng)變與電阻變化率之間的函數(shù)關(guān)系式s = /(M)
式中e為敏感元件應(yīng)變值；M為敏感元件電阻變化率，M = W-i 。)/i 。
， A為敏感元件初始電阻值。
計算得到敏感元件3的實(shí)時應(yīng)變值，即得到加筋帶5的實(shí)時應(yīng)變值。
例如敏感元件3的應(yīng)變與其電阻變化率之間具有函數(shù)關(guān)系^ = 0.5^ ，
初始電阻i 。-100Q，測量得到的實(shí)時電阻A值為120Q，則電阻變化率△i = 0.2，則加筋帶5的實(shí)時應(yīng)變值為^ = 0.5x0.2 = 0.1。
權(quán)利要求
1. 一種加筋帶變形測試裝置，其特征在于它包括凹槽外殼(1)，凹槽外殼(1)內(nèi)設(shè)有凹槽柔性體(2)，凹槽柔性體(2)內(nèi)嵌有敏感元件(3)，敏感元件(3)的兩端各設(shè)有一個銅電極(6)，銅電極(6)的尾部連有數(shù)據(jù)測試線(7)，凹槽外殼(1)的一端設(shè)有導(dǎo)出數(shù)據(jù)測試線(7)的導(dǎo)線孔(8)；凹槽外殼(1)的底部設(shè)有與其相固定的底板(4)，底板(4)與敏感元件(3)之間留有卡套加筋帶(5)的間隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋帶變形測試裝置，其特征在于所述的 敏感元件(3)由導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋帶變形測試裝置，其特征在于凹槽外 殼(1)與底板(4)由金屬或硬質(zhì)塑料制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋帶變形測試裝置，其特征在于所述的柔性體(2)由橡膠或復(fù)合橡膠制成。
5. —種如權(quán)利要求1所述測試裝置的加筋帶變形測試方法，其特征在于a. 在加筋帶(5)鋪設(shè)過程中，對其定點(diǎn)測試位置的上表面進(jìn)行打磨平 整，涂膠黏劑；b. 將嵌裝有敏感元件(3)的凹槽外殼(1)卡在加筋帶(5)定點(diǎn)測試 位置，使敏感元件(3)下表面與加筋帶(5)上表面黏貼在一起；c. 扣合底板(4)，將加筋帶(5)包裹于凹槽外殼(1)中，螺栓固定 形成整體結(jié)構(gòu)；d. 將連接在銅電極(6)兩側(cè)的數(shù)據(jù)測試線(7)引出至地面；八 ^r甘A承隹出RFI乂古/ ;菌；ThMr咸；乂牛-,Q、 &亦RA;zte/J/率A/ ^ I、516A 函數(shù)關(guān)系式e = /(M)，得到加筋帶(5)的應(yīng)變值。
全文摘要
一種加筋帶變形測試裝置及其測試方法，利用導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料的壓阻效應(yīng)對加筋帶應(yīng)變進(jìn)行測試，其裝置主要包括凹槽外殼，凹槽外殼內(nèi)附著有凹槽柔性體，凹槽柔性體內(nèi)嵌有敏感元件，敏感元件的兩端各設(shè)有銅電極，銅電極的尾部連有數(shù)據(jù)測試線，凹槽外殼的底部設(shè)有與其相固定的底板，凹槽外殼與底板連接使加筋帶被包裹在內(nèi)部，使其只能在長度方向變形，敏感元件下表面與加筋帶上表面將粘貼牢固并能同步變形，通過測試敏感元件的電阻變化值得到加筋帶的應(yīng)變值。解決了加筋帶受拉產(chǎn)生大變形的測試問題，其結(jié)構(gòu)簡單，易制作，安裝方便，測試數(shù)據(jù)精確穩(wěn)定，性能可靠，效果好，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號G01B7/16GK101482391SQ20091002908
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者劉志強(qiáng), 周國慶, 波 廖, 趙光思 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)