專利名稱：水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具及成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試水泥砂漿與基體材料粘結(jié)抗拉性能的夾具及成型模具。
二.
背景技術(shù)：
水泥砂漿是一種常用的抹面、砌筑及非結(jié)構(gòu)性補(bǔ)強(qiáng)材料，其與基體材料的粘結(jié)性能是決定其應(yīng)用效果優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)之一。目前國內(nèi)不同的研究機(jī)構(gòu)對砂漿的粘結(jié)性能進(jìn)行測試時(shí)所采用的方法存在較大的差異，國內(nèi)不同的試驗(yàn)規(guī)程對砂漿的粘結(jié)性能試驗(yàn)也有不同的規(guī)定。
國內(nèi)部分試驗(yàn)規(guī)程及學(xué)者所采用的砂漿粘結(jié)試驗(yàn)形式如下 1、《環(huán)氧砂漿技術(shù)規(guī)程》DL/T 5193-2004采用“8”字形試件及對應(yīng)夾具、儀器進(jìn)行。將半個(gè)“8”字形水泥砂漿塊放入涂有脫模劑的“8″字形試模中，在試模另一半分兩層澆入新拌砂漿，插搗并抹平表面。試件養(yǎng)護(hù)至一定的令期后，在萬能試驗(yàn)機(jī)上做拉伸試驗(yàn)。
2、《聚合物改性水泥砂漿試驗(yàn)規(guī)程》DL/T 5126-2001采用正方形試件進(jìn)行粘結(jié)試驗(yàn)。成型試模為可裝卸的金屬試模，分上下兩層?；w底塊尺寸為70mm×70mm×20mm，上部砂漿試件尺寸為40mm×40mm×40mm，兩者之間有連接扣連接。上部夾具為40mm×40mm×40mm的鋼板，正中間有直徑為9mm的鋼制連桿，通過黏合劑與下面的砂漿試件相連，對正位置不得歪斜，在試驗(yàn)室內(nèi)靜置24h；之后，把鋼制墊板(其厚度為3mm，內(nèi)邊長為43mm，外邊長為68mm的正方形環(huán))中部放在基底砂漿試件上，再把試件嵌入下面的拉伸夾具中。
3、國內(nèi)部分學(xué)者所采用的水泥砂漿粘結(jié)試驗(yàn)的形式 學(xué)者李振東等，將普通砂漿試塊截成尺寸為40mm×40mm×80mm小試塊固定在尺寸為40mm×40mm×160mm的模子一端，另一端則澆注新拌的改性砂漿，然后振動(dòng)密實(shí)，形成新老砂漿的界面粘結(jié)，采用抗折方法進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度測試。它只能間接地反應(yīng)材料的粘結(jié)抗拉性能。
學(xué)者李芳，王培銘將已成型好的尺寸為250mm×250mm×50mm的混凝土塊，上表面用鋼刷刷毛，濕氣養(yǎng)護(hù)至28d，在上表面涂抹厚度為10mm的砂漿層，在空氣中養(yǎng)護(hù)至90d，用SHJ-40型飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度檢測儀測定粘結(jié)強(qiáng)度。該方法要求事先用環(huán)氧膠進(jìn)行夾具與試件的粘結(jié)。
學(xué)者田甜將砂漿成型為70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體試件，養(yǎng)護(hù)到齡期后將其切割、打磨成70mm×70mm×20mm的試塊，將經(jīng)過具體試驗(yàn)要求處理過的基底塊上部安裝40mm×40mm×10mm的試模，一次性裝入改性砂漿，(24±2)h后拆模，按具體的試驗(yàn)要求養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期測試粘結(jié)強(qiáng)度。這種粘結(jié)試驗(yàn)是按照DL/T 51262-2001《聚合物改性水泥砂漿試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行的。
河海大學(xué)吳燕華，參照《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》DL/T 5150-2001采用“8”字形試件，將先期制作的普通水泥砂漿試件拉斷成兩半，作為老砂漿，另一半成型聚氨酯水泥砂漿，養(yǎng)護(hù)至齡期后，用電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行粘結(jié)試驗(yàn)；為了比較他還采用棱柱體進(jìn)行粘結(jié)試驗(yàn)方法與上述學(xué)者李振東等試驗(yàn)方法相同。
吳敬龍采用中間截面為40mm×40mm的八字模，材料加工成截面約為40mm×40mm的正方形，厚度為10mm～20mm進(jìn)行粘結(jié)試驗(yàn)。
華南理工大學(xué)彭春元參照日本材料科學(xué)協(xié)會制定的非結(jié)構(gòu)用聚合物水泥砂漿的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行了粘結(jié)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)，具體操作與上述學(xué)者李振東等試驗(yàn)方法相同，成型后養(yǎng)護(hù)至齡期，通過抗折的方法測其粘結(jié)強(qiáng)度。
4、目前砂漿粘結(jié)試驗(yàn)方法存在的問題 綜合上述可以看出，國內(nèi)不同的研究機(jī)構(gòu)對砂漿的粘結(jié)性能進(jìn)行測試時(shí)所采用的方法存在較大的差異，不同方法測試結(jié)果可比性較差。國內(nèi)不同的試驗(yàn)規(guī)程對砂漿的粘結(jié)性能試驗(yàn)也有不同的規(guī)定。
《環(huán)氧砂漿技術(shù)規(guī)程》DL/T 5193-2004所采用的“8”字形試件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)存在應(yīng)力集中的問題，且因其粘結(jié)面積太小，如果將其用于砂漿與混凝土的粘結(jié)性能試驗(yàn)，使這一問題更加突出，離散性進(jìn)一步增加且這種試驗(yàn)方法不能用于施工現(xiàn)場的既有混凝土的粘結(jié)性能試驗(yàn)。
《聚合物改性水泥砂漿試驗(yàn)規(guī)程》DL/T 5126-2001采用的正方形試件較前者應(yīng)力集中現(xiàn)象有所緩解，受力面積有所增大，其所測強(qiáng)度的離散性相對減小。但采用這種方式進(jìn)行粘結(jié)試驗(yàn)時(shí)，要將夾具與被拉拔的砂漿試件用黏合劑粘結(jié)，為了更好的對中，要先將砂漿試件表面進(jìn)行整平處理，在這個(gè)過程中容易造成黏結(jié)面的局部損害，且要求試件表面處理的平整度高，不然很難保證拉拔的對中，這將使得勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低，且黏合劑成本高，對工作人員身體造成危害，同時(shí)對環(huán)境產(chǎn)生污染，另外，其固化時(shí)間及粘結(jié)強(qiáng)度受環(huán)境溫度影響較大，工作進(jìn)度很難保證，如果強(qiáng)度不高時(shí)便進(jìn)行試驗(yàn)，會出現(xiàn)脫膠現(xiàn)象，再次粘結(jié)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，其所測強(qiáng)度必然受到前次拉拔的影響而偏低。在試驗(yàn)量大的情況下便需要很多這樣的夾具，夾具的清理很麻煩，試驗(yàn)成本也會進(jìn)一步提高。
其他學(xué)者所使用的試驗(yàn)方法也普遍存在著基體材料加工困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大、試驗(yàn)周期長且不能在施工現(xiàn)場的既有混凝土測試面上做粘結(jié)性能試驗(yàn)。
由上述分析可以看到，目前水泥砂漿粘結(jié)試驗(yàn)中存在著工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高且不能在施工現(xiàn)場既有混凝土測試面上進(jìn)行粘結(jié)拉拔測試等問題。
三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作效率高、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、無污染且成本較低、并適用于施工工地既有基體材料粘結(jié)性能測試的水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具及其成型模具。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具，含有夾具環(huán)，所述夾具環(huán)上端面的中心處設(shè)置有螺栓孔，以便與拉拔儀器的傳力螺栓連接，所示夾具環(huán)的圓環(huán)壁上設(shè)置有軸線平行且在一個(gè)水平面上的兩個(gè)銷栓孔，兩個(gè)所述銷栓孔中均設(shè)置有銷栓，該銷栓與所示銷栓孔為間隙配合。
所示銷栓的一端為圓臺狀。
一種水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)成型模具，含有成型環(huán)和環(huán)箍，所述成型環(huán)由兩個(gè)半圓環(huán)鋼件構(gòu)成，所述兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的對接面上分別設(shè)置有對位卡槽，所述兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的內(nèi)壁上分別設(shè)置有一個(gè)成槽管件，兩個(gè)成槽管件的形狀和位置與水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具的夾具環(huán)上的兩個(gè)銷栓孔相匹配；所述環(huán)箍為兩半式結(jié)構(gòu)，其交接面分別設(shè)置有銷栓孔片，上下對應(yīng)的銷栓孔片通過銷栓插接在一起，所述環(huán)箍套固在所述成型環(huán)的圓環(huán)外表面上。
所述環(huán)箍的兩個(gè)半圓形構(gòu)件的對接面上設(shè)置有環(huán)箍耳。
本發(fā)明的有益效果是 1、本發(fā)明所對應(yīng)的試件為粘結(jié)面規(guī)整的圓形截面，且面積相對較大，減小了因試件的斷面小而產(chǎn)生的應(yīng)力集中和試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性大的現(xiàn)象。
2、本發(fā)明不需要黏結(jié)劑，所以夾具在測試一個(gè)試件之后不需要進(jìn)行去固化膠的繁重清理工序，減少了試驗(yàn)環(huán)節(jié)，提高工作效率且不會造成環(huán)境污染，成型模具及拉拔夾具是可重復(fù)利用的，且不使用黏結(jié)劑，使試驗(yàn)成本大為降低。
3、本發(fā)明因?yàn)閷w材料僅需作表面粗糙度處理，不需要精細(xì)加工，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度節(jié)省了勞動(dòng)時(shí)間，所以工作進(jìn)度得到了保證。
4、本發(fā)明所具有的便攜特性使其用于施工工地既有基體材料粘結(jié)性能的測試成為可能。
5、本發(fā)明不僅適用普通水泥砂漿粘結(jié)性能試驗(yàn)，也適用于各種改性水泥砂漿粘結(jié)性能測試。
四.


圖1為水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1所示水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具的俯視圖； 圖3為銷栓的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3所示銷栓的右視圖； 圖5為水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5所示水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)成型模具的俯視圖。
五.
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例參見圖1-圖2，圖中，1-夾具環(huán)，2-螺栓孔，3-銷栓孔，4-銷栓，11-成型環(huán)，12-環(huán)箍，13-成槽管件，14-銷栓，15-銷栓孔片，16-環(huán)箍耳，17-對位卡槽。
水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具含有夾具環(huán)1，夾具環(huán)1上端面的中心處設(shè)置有螺栓孔2，以便與拉拔儀器的傳力螺栓連接，夾具環(huán)1的圓環(huán)壁上設(shè)置有軸線平行且在一個(gè)水平面上的兩個(gè)銷栓孔3，兩個(gè)銷栓孔3中均設(shè)置有銷栓4，該銷栓4與銷栓孔3為間隙配合，銷栓4的一端為圓臺狀。
水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)成型模具含有成型環(huán)11和環(huán)箍12，成型環(huán)11由兩個(gè)半圓環(huán)鋼件構(gòu)成，兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的對接面上分別設(shè)置有對位卡槽17，兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的內(nèi)壁上分別設(shè)置有一個(gè)成槽管件13，兩個(gè)成槽管件13的形狀和位置與水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具的夾具環(huán)1上的兩個(gè)銷栓孔3相匹配；環(huán)箍12為兩半式結(jié)構(gòu)，其交接面分別設(shè)置有銷栓孔片15，上下對應(yīng)的銷栓孔片15通過銷栓14插接在一起，環(huán)箍12套固在成型環(huán)11的圓環(huán)外測面上。環(huán)箍12的兩個(gè)半圓形構(gòu)件的對接面上設(shè)置有環(huán)箍耳16。
本發(fā)明水泥砂漿粘結(jié)拉拔夾具及成型模具是由鋼材制作，是和國產(chǎn)(SHJ-40型)飾面磚粘結(jié)及混凝土強(qiáng)度檢測儀配合使用的，也適合其他型號的多功能拉拔檢測儀。其使用方法是 水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具及成型模具實(shí)施方式主要分為兩個(gè)步驟一是水泥砂漿粘結(jié)試件的成型，試件成型時(shí)在成型模具的成型環(huán)11內(nèi)側(cè)涂抹脫模劑后，把成型模具組裝一起，放于已進(jìn)行表面處理的基體材料表面，將拌制好的水泥砂漿分二次注入成型環(huán)11中，用直徑為6-8mm的鋼棒插搗密實(shí)，之后進(jìn)行表面抹平，24h后拆模(拔出兩側(cè)銷栓14，輕輕將成型環(huán)向左右兩側(cè)水平分開)，養(yǎng)護(hù)至試驗(yàn)齡期進(jìn)行粘結(jié)拉拔試驗(yàn)。二是采用飾面磚粘結(jié)及混凝土強(qiáng)度檢測儀(SHJ-40型)及本拉拔夾具進(jìn)行試驗(yàn)，將夾具環(huán)1扣于水泥砂漿試件上，將兩側(cè)銷栓4插入并卡于砂漿試件的兩側(cè)凹槽中，用飾面磚粘結(jié)及混凝土強(qiáng)度檢測儀(SHJ-40型)的螺栓與夾具環(huán)1的傳力螺栓的螺栓孔2相連，啟動(dòng)飾面磚粘結(jié)及混凝土強(qiáng)度檢測儀(SHJ-40型)對粘結(jié)試件進(jìn)行加載至試件粘結(jié)面破壞并讀出拉拔力的測試值。
粘結(jié)拉拔夾具應(yīng)用實(shí)例 采用本發(fā)明的水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具及成型模具，鄭州大學(xué)河南省工程材料與水工結(jié)構(gòu)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對水性環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿與混凝土的粘結(jié)進(jìn)行了試驗(yàn)研究且取得了滿意的試驗(yàn)研究成果。下面的應(yīng)用實(shí)例僅是試驗(yàn)研究的部分?jǐn)?shù)據(jù)?；炷粱w材料表面處理，采用鋼絲刷刷毛處理使表面粗糙度基本處于同一水平上。試驗(yàn)考慮了水膠比、聚膠比、砂膠比三個(gè)影響因素，按正交設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了16組，每組3個(gè)試件。試驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1粘結(jié)試驗(yàn)結(jié)果表
注表中強(qiáng)度單位為MPa。
對表中數(shù)據(jù)計(jì)算知，在這16組試驗(yàn)結(jié)果中，除2、5、10和11四組外，其余12組中均能保證至少有兩個(gè)強(qiáng)度值與三個(gè)值平均值的差值與該平均值的比值在15％以內(nèi)。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的離散性相對較小。若按照《聚合物改性水泥砂漿試驗(yàn)規(guī)程》每組進(jìn)行5個(gè)試件的拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的離散性會更小。
影響粘結(jié)強(qiáng)度離散性大小的因素很多，如基體材料表面處理的不均勻程度，砂漿本身的不均勻程度等，試驗(yàn)儀器的穩(wěn)定性及試驗(yàn)夾具的可靠性也是對試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散程度產(chǎn)生一定影響的因素。通過上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)的初步分析認(rèn)為采用本發(fā)明試驗(yàn)夾具進(jìn)行砂漿與基體材料的粘結(jié)拉拔試驗(yàn)是可行的。
權(quán)利要求
1.一種水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具，含有夾具環(huán)，其特征是所述夾具環(huán)上端面的中心處設(shè)置有螺栓孔，以便與拉拔儀器的傳力螺栓連接，所述夾具環(huán)的圓環(huán)壁上設(shè)置有軸線平行且在一個(gè)水平面上的兩個(gè)銷栓孔，兩個(gè)所述銷栓孔中均設(shè)置有銷栓，該銷栓與所示銷栓孔為間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具，其特征是所述銷栓的一端為圓臺狀。
3.一種水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)成型模具，含有成型環(huán)和環(huán)箍，其特征是所述成型環(huán)由兩個(gè)半圓環(huán)鋼件構(gòu)成，所述兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的對接面上分別設(shè)置有對位卡槽，所述兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的內(nèi)壁上分別設(shè)置有一個(gè)成槽管件，兩個(gè)成槽管件的形狀和位置與水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具的夾具環(huán)上的兩個(gè)銷栓孔相匹配；所述環(huán)箍為兩半式結(jié)構(gòu)，其交接面分別設(shè)置有銷栓孔片，上下對應(yīng)的銷栓孔片通過銷栓插接在一起，所述環(huán)箍套固在所述成型環(huán)的圓環(huán)外表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)成型模具，其特征是所述環(huán)箍的兩個(gè)半圓形構(gòu)件的對接面上設(shè)置有環(huán)箍耳。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥砂漿粘結(jié)拉拔試驗(yàn)夾具及成型模具，該夾具含有夾具環(huán)，所述夾具環(huán)上端面的中心處設(shè)置有螺栓孔，所示夾具環(huán)的圓環(huán)壁上設(shè)置有軸線平行且在一個(gè)水平面上的兩個(gè)銷栓孔，兩個(gè)所述銷栓孔中均設(shè)置有銷栓。該成型模具含有成型環(huán)和環(huán)箍，所述成型環(huán)由兩個(gè)半圓環(huán)鋼件構(gòu)成，所述兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的對接面上分別設(shè)置有對位卡槽，所述兩個(gè)半圓環(huán)鋼件的內(nèi)壁上分別設(shè)置有一個(gè)成槽管件；所述環(huán)箍為兩半式結(jié)構(gòu)，其交接面分別設(shè)置有銷栓孔片，上下對應(yīng)的銷栓孔片通過銷栓插接在一起，所述環(huán)箍套固在所述成型環(huán)的圓環(huán)外測面上。本發(fā)明工作效率高、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、無污染且成本較低，并且能夠適用于施工工地既有基體材料粘結(jié)性能的測試。
文檔編號G01N19/04GK101762459SQ20101010155
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者高丹盈, 張啟明, 徐洪濤, 程紅強(qiáng) 申請人:鄭州大學(xué)