CN103575644A - 匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明通过模拟实际混凝土浇筑工程状态，匹配浇筑混凝土试验块，在不改变其浇筑及工作状态的前提下，通过作动器施加接触面正压力和试块的滑动水平顶推力，测试结果准确，操作便捷，试验数据价值高，可适用于建筑梁柱接头、节段预制梁及沉管节段接头设计等领域研究。

Description

匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法

技术领域

本发明涉及混凝土工程结构试验技术领域，具体地指一种匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法。 

背景技术

在民用建筑领域中梁柱接头抗剪设计、桥梁工程领域的预制节段梁接缝抗剪设计及沉管接头抗剪设计中，常常需要考虑混凝土接触面的摩擦力，而摩擦力的计算需要摩擦系数这一重要参数。国内外相关规范中对混凝土与混凝土的摩擦系数已经有所涉及，但由于摩擦系数受环境、受力状态及混凝土材料特性等多方面影响，实际工程中需通过实验方法进行获取和验证。 

现有工程材料摩擦系数测试方法中，多关注于材料特性本身对摩擦系数的影响，试件为定型产品（如橡胶支座）或随机选用的材料样本，试验方法相对简单。已有的针对混凝土材料摩擦系数的测试方法中，也都未专门考虑试件接触面形成过程即匹配浇筑工艺对摩擦系数的影响。如何最大程度地减少试验过程对测试数据的影响，实现匹配浇筑混凝土接触面在高应力状态下的摩擦系数测试，目前尚无更好的试验方法。 

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种测试准确，操作便捷的匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法。 

本发明的技术方案为：一种匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，其特征在于，它包括以下步骤： 

1）、浇筑下层试块和上层试块，下层试块和上层试块之间预留有中层试块的浇筑空间； 

2）、待下层试块和上层试块的混凝土强度达到要求后，下层试块和上层试块脱模，以下层试块和上层试块为侧模，浇筑中层试块; 

3）、待中层试块的混凝土强度达到要求后，将下层试块、中层试块和上层试块竖直放置，下层试块和上层试块保持静止，向上层试块施加正压力，向中层试块施加水平顶推力使中层试块滑动； 

4）、利用正压力和水平顶推力即可得到上层试块、下层试块与中层试块的接触面摩擦系数。 

上述方案中： 

所述上层试块顶面设有垫板，所述垫板上设有竖向作动器。 

所述水平顶推力通过设置在中层试块一侧的水平作动器进行施加。 

所述下层试块固定设置在反力台座上，下层试块和上层试块的一侧设有水平止推挡板，所述水平止推挡板设置在反力台座上，水平止推挡板与水平作动器分别位于中层试块两侧。 

所述水平止推挡板与下层试块、上层试块之间设有挡块。 

所述上层试块与中层试块之间及中层试块与下层试块之间设置有千分表。 

本发明是利用双剪切法原理，将匹配浇筑的3个混凝土试块叠放在反力台座上，通过竖向作动器施加正压力，通过水平作动器施加水平顶推力使其滑动，再利用正压力和水平顶推力即可计算得出试块接触面摩擦系数。 

本发明测试结果准确，操作实施便捷，可模拟试块接触面形成过程即匹配浇筑工艺对摩擦系数的影响，减少试验过程对测试数据的影响，实现匹配浇筑混凝土接触面在高应力状态下的摩擦系数测试。 

附图说明

图1是浇筑下层试块、上层试块示意图； 

图2是下层试块、上层试块脱模示意图； 

图3是浇筑中层试块示意图； 

图4是中层试块浇筑完成后示意图； 

图5是对下层试块、上层试块与中层模块之间的接触面摩擦系数进行测试时的状态图； 

图6是图5的侧视示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 

一种匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，它包括以下步骤： 

1）、如图1所示，浇筑下层试块1和上层试块3，下层试块1和上层试块3之间预留有中层试块2的浇筑空间； 

2）、如图2、图3及图4所示，待下层试块1和上层试块3的混凝土强度达到要求后，以下层试块1和上层试块3为侧模，并配以合适端模，浇筑中层试块2; 

3）、待中层试块2的混凝土强度达到要求后，将下层试块1、中层试块2和上层试块3竖直放置，下层试块1和上层试块3脱模，下层试块1和上层试块3保持静止，向上层试块3施加正压力，向中层试块2施加水平顶推力使中层试块2滑动； 

4）、利用正压力和水平顶推力即可得到上层试块3、下层试块1与中层试块2的接触面摩擦系数。 

此方案中： 

如图5、图6所示： 

上层试块3顶面设有垫板8，垫板8上设有竖向作动器7，通过竖向作动器7及垫板8向上层试块3施加正压力，正压力值通过试块接触面的目标应力和试块的接触面积即可计算得出。 

水平顶推力通过设置在中层试块2一侧的水平作动器6进行施加。 

下层试块1固定设置在反力台座4上，下层试块1和上层试块3的一侧设有水平止推挡板5，水平止推挡板5用于阻止下层试块1和上层试块3水平向移动，水平止推挡板5设置在反力台座4上，水平止推挡板5与水平作动器6分别位于中层试块2两侧。 

水平止推挡板5与下层试块1、上层试块3之间设有挡块9，与中层试块2之间无填充物，这是为中层试块2的水平移动提供预留通道。 

上层试块1与中层试块2之间及中层试块2与下层试块3之间设置有千分表10，用于测试接触面相对滑动位移。 

试验过程中，保持竖向压力不变，记录水平顶推力及接触面相对滑 动位移，即可得到上层试块3、下层试块1与中层试块2的接触面摩擦系数。 

本发明通过模拟实际混凝土浇筑工程状态，匹配浇筑混凝土试验块，在不改变其浇筑及工作状态的前提下，通过作动器施加接触面正压力和试块的滑动水平顶推力，测试结果准确，操作便捷，试验数据价值高，可适用于建筑梁柱接头、节段预制梁及沉管节段接头设计等领域研究。 

Claims (6)

1.一种匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）、浇筑下层试块（1）和上层试块（3），下层试块（1）和上层试块（3）之间预留有中层试块（2）的浇筑空间；

2）、待下层试块（1）和上层试块（3）的混凝土强度达到要求后，下层试块（1）和上层试块（3）脱模，以下层试块（1）和上层试块（3）为侧模，浇筑中层试块（2）;

3）、待中层试块（2）的混凝土强度达到要求后，将下层试块（1）、中层试块（2）和上层试块（3）竖直放置，下层试块（1）和上层试块（3）保持静止，向上层试块（3）施加正压力，向中层试块（2）施加水平顶推力使中层试块（2）滑动；

4）、利用正压力和水平顶推力即可得到上层试块（3）、下层试块（1）与中层试块（2）的接触面摩擦系数。

2.根据权利要求1所述的匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，其特征在于：所述上层试块（3）顶面设有垫板（8），所述垫板（8）上设有竖向作动器（7）。

3.根据权利要求1所述的匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，其特征在于：所述水平顶推力通过设置在中层试块（2）一侧的水平作动器（6）进行施加。

4.根据权利要求3所述的匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，其特征在于：所述下层试块（1）固定设置在反力台座（4）上，下层试块（1）和上层试块（3）的一侧设有水平止推挡板（5），所述水平止推挡板（5）设置在反力台座（4）上，水平止推挡板（5）与水平作动器（6）分别位于中层试块（2）两侧。

5.根据权利要求4所述的匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，其特征在于：所述水平止推挡板（5）与下层试块（1）、上层试块（3）之间设有挡块（9）。

6.根据权利要求1所述的匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数试验方法，其特征在于：所述上层试块（1）与中层试块（2）之间及中层试块（2）与下层试块（3）之间设置有千分表（10）。

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