一种适合预铺防水卷材剥离强度试验和制样的一体化工装
技术领域
本发明涉及防水卷材性能检测的
技术领域
,更具体讲是一种适合预铺防水卷材剥离强度试验和制样的一体化工装。背景技术
预铺防水卷材是由主体材料(例如沥青、橡胶等)、自粘胶、表面防粘或减粘保护层、隔离材料构成,与后浇混凝土粘结后能够防止粘接面窜水,所谓窜水是指水压作用下水在粘接界面内流窜的情况。为了掌握预铺防水卷材与混凝土粘结后的粘结强度,需要在预铺防水卷材上浇注混凝土,待二者粘结后对粘结强度进行抗剥离试验。在国家标准《GB/T23457-2017预铺防水卷材》对预铺防水卷材的外观、物理性能、试验方法等进行了详细说明,也对预铺防水卷材和后浇混凝土的抗剥离试验方法给出了具体规定,但是没有给出具体的试验工装。而且此类试验的工艺环节基本上都是需要先利用制样模具浇筑成型出混凝土试样,再将混凝土试样从制样模具中移出,然后放置到试验工装内、并进行夹装固定。从上述可知:制样模具和试验工装是两个单独装置,制样和试验是先后两个独立环节,且制样后的混凝土试样到试验工装存在着移位及夹装环节,不仅实验流程繁杂,而且移位及夹装环节对混凝土试样存在较大影响,直接影响实验结果的准确度,同时还存在着操作不便捷、试验效率低、装置成本高的缺陷。因此急需设计出一种适合预铺防水卷材剥离强度试验和制样的一体化工装。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供的一种适合预铺防水卷材剥离强度试验和制样的一体化工装。利用本发明既能够直接制作出混凝土试样,又能够无缝对接预铺防水卷材剥离强度试验,实现制样模具和试验工装的一体化设计,省去了制样后混凝土试样到试验工装的移位及夹装环节,大大简化了实验流程,提高了实验结果的准确度,进而真实模拟和准确测试使用过程中预铺防水卷材与混凝土粘结后的粘结强度,具有功能齐全、简化流程、操作方便、结果准确可靠、试验效率高、结构简单、成本低的优点。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的一种适合预铺防水卷材剥离强度试验和制样的一体化工装包括作为骨架主体的U型框(水平放置进行制样时,U型框与承力板及预铺防水卷材共同组合成混凝土试样的成型内腔;竖直立放进行试验时,U型框用于固定混凝土试样,并传递来自外部试验机的反力),通过螺栓封扣在U型框的敞口端、与U型框合围成浇筑内腔、且呈L型结构的承力板(水平放置进行制样时,承力板配合U型框、预铺防水卷材共同组合成混凝土试样的成型内腔;竖直立放进行试验时,承力板是主要的反力部件,提供反向支撑力,同时也固定混凝土试样),固定在U型框的敞口相对端、且向外延伸的连接头(用于连接U型框和外部试验机),穿装在U型框的敞口相对端、且对称布置在连接头左右两侧的顶丝(方便混凝土试样顺利从U型框的内腔中脱离,尤其是当混凝土试样和U型框的内腔面结合比较紧密难以去除时,借助转动顶丝的顶出作用容易使混凝土试样脱模);所述U型框的敞口相对端的底下部向浇筑内腔延伸出一段限位挡板Ⅰ(限位挡板Ⅰ主要在试验拉伸过程中与限位挡板Ⅱ配合,共同对混凝土试样起到起到限位作用,防止因混凝土试样和浇筑内腔因存在间隙而发生偏转),在U型框的敞口相对端沿板厚方向上开设有顶丝孔(用于旋装顶丝),在U型框的敞口端端面及敞口端顶面均开设有螺纹孔Ⅰ(用于旋装和紧固螺栓)。
本发明中所述承力板是由反力挡板和限位挡板Ⅱ组成的L型结构受力板(在水平放置进行制样时,反力挡板配合U型框、预铺防水卷材共同组合成混凝土试样的成型内腔;竖直立放进行试验时,反力挡板是主要的反力部件,提供反向支撑力,同时也固定混凝土试样;限位挡板Ⅱ则主要在试验拉伸过程中与限位挡板Ⅰ配合,共同对混凝土试样起到起到限位作用,防止因混凝土试样和浇筑内腔因存在间隙而发生偏转);在反力挡板、限位挡板Ⅱ上分别开设有与对应U型框的敞口端端面、敞口端顶面的螺纹孔Ⅰ相匹配的螺栓通孔(用于穿装螺栓)。
在本发明中所述连接头的前端开设有连接销孔(只需向连接销孔内插装销轴,就能实现本发明与外部试验机的快速连接)。
本发明的设计原理如下:
本发明采用制样模具和试验工装的一体化设计思路,使本发明既能够作为模具制作出混凝土试样,又能够作为试样工装进行预铺防水卷材剥离强度试验。换句话说,利用本发明既能够直接制作出混凝土试样,又能够无缝对接预铺防水卷材剥离强度试验,这样就能够省去制样后混凝土试样到试验工装的移位及夹装环节,大大简化了实验流程,提高了实验结果的准确度,进而真实模拟和准确测试使用过程中预铺防水卷材与混凝土粘结后的粘结强度,具有功能齐全、简化流程、操作方便、结果准确可靠、试验效率高、结构简单、成本低的优点。
更具体讲,本发明中的U型框与承力板及预铺防水卷材水平放置时共同组合成混凝土试样的成型内腔,浇筑混凝土料浆、并养护后就能够制出混凝土试样。将制样后的本发明连同浇筑内腔中的混凝土试样、在制样过程与混凝土试样粘结在一起的预铺防水卷材竖直立放,并将连接头与外部试验机相连,接着启动外部试验机、并同时夹持着预铺防水卷材的上端向下翻折端施加向下的拉力进行匀速拉伸,直至预铺防水卷材和混凝土试样完全分离为止。在此拉伸剥离过程中,混凝土试样既受到由外部试验机、U型框及承力板提供的向上反力,同时受到向下的拉力以及预铺防水卷材与混凝土试样接触面之间的粘结力,观察和记录拉伸过程中反力力值、向下的拉力,根据力平衡原理计算预铺防水卷材与混凝土试样的粘结力,进而计算预铺防水卷材剥离强度即可。
本发明的有益技术效果如下:
利用本发明既能够直接制作出混凝土试样,又能够无缝对接预铺防水卷材剥离强度试验,实现制样模具和试验工装的一体化设计,省去了制样后混凝土试样到试验工装的移位及夹装环节,大大简化了实验流程,提高了实验结果的准确度,进而真实模拟和准确测试使用过程中预铺防水卷材与混凝土粘结后的粘结强度,具有功能齐全、简化流程、操作方便、结果准确可靠、试验效率高、结构简单、成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明中U型框部分的立体结构示意图。
图3是本发明中U型框部分的主视图。
图4是图3的左视图。
图5是本发明中承力板的立体结构示意图。
图6是利用本发明作为模具制作混凝土试样时的立体使用图。
图7是利用本发明作为试样工装进行预铺防水卷材剥离强度试验时的立体使用图。
图8是图7的主视图(也是图9中的C-C剖视图)。
图9是图8的左视图。
图中零件序号:1、U型框,1-1、限位挡板Ⅰ,1-2、顶丝孔,1-3、螺纹孔Ⅰ;2、承力板,2-1、反力挡板,2-2、螺栓通孔,2-3、限位挡板Ⅱ;3、顶丝;4、螺栓;5、浇筑内腔;6、连接头,6-1、连接销孔;7、预铺防水卷材;8、混凝土试样;F、反力,F’、向下的拉力。
具体实施方式
本发明以下结合附图作进一步描述:
如图1~图5所示,本发明的一种适合预铺防水卷材剥离强度试验和制样的一体化工装包括作为骨架主体的U型框1(水平放置进行制样时,U型框1与承力板2及预铺防水卷材7共同组合成混凝土试样8的成型内腔;竖直立放进行试验时,U型框1用于固定混凝土试样8,并传递来自外部试验机的反力F),通过螺栓4封扣在U型框的敞口端、与U型框合围成浇筑内腔5、且呈L型结构的承力板2(水平放置进行制样时,承力板2配合U型框1、预铺防水卷材7共同组合成混凝土试样8的成型内腔;竖直立放进行试验时,承力板2是主要的反力部件,提供反向支撑力,同时也固定混凝土试样8),固定在U型框的敞口相对端、且向外延伸的连接头6(用于连接U型框1和外部试验机),穿装在U型框的敞口相对端、且对称布置在连接头6左右两侧的顶丝3(方便混凝土试样8顺利从U型框1的内腔中脱离,尤其是当混凝土试样8和U型框1的内腔面结合比较紧密难以去除时,借助转动顶丝3的顶出作用容易使混凝土试样8脱模);所述U型框1的敞口相对端的底下部向浇筑内腔延伸出一段限位挡板Ⅰ1-1(限位挡板Ⅰ1-1主要在试验拉伸过程中与限位挡板Ⅱ2-3配合,共同对混凝土试样8起到起到限位作用,防止因混凝土试样8和浇筑内腔5因存在间隙而发生偏转),在U型框1的敞口相对端沿板厚方向上开设有顶丝孔1-2(用于旋装顶丝3),在U型框1的敞口端端面及敞口端顶面均开设有螺纹孔Ⅰ1-3(用于旋装和紧固螺栓4)。
本发明中所述承力板2是由反力挡板2-1和限位挡板Ⅱ2-3组成的L型结构受力板(在水平放置进行制样时,反力挡板2-1配合U型框1、预铺防水卷材7共同组合成混凝土试样8的成型内腔;竖直立放进行试验时,反力挡板2-1是主要的反力部件,提供反向支撑力,同时也固定混凝土试样8;限位挡板Ⅱ2-3则主要在试验拉伸过程中与限位挡板Ⅰ1-1配合,共同对混凝土试样8起到起到限位作用,防止因混凝土试样8和浇筑内腔5因存在间隙而发生偏转);在反力挡板2-1、限位挡板Ⅱ2-3上分别开设有与对应U型框1的敞口端端面、敞口端顶面的螺纹孔Ⅰ相匹配的螺栓通孔2-2(用于穿装螺栓4)。
在本发明中所述连接头6的前端开设有连接销孔6-1(只需向连接销孔6-1内插装销轴,就能实现本发明与外部试验机的快速连接)。
本发明的具体使用情况如下:
一、利用本发明作为模具制作出混凝土试样(参见图6):
首先,在稳定的平板上预铺防水卷材7;然后,将组装好的本发明水平放置在预铺防水卷材7的上面,使限位挡板Ⅰ1-1所在侧位于下面;接着,通过上面敞口向浇筑内腔5内浇筑混凝土料浆(混凝土料浆的质量配比为:强度等级42.5普通硅酸盐水泥:ISO标准砂:水=1:2:0.4)、并振实;随后,在所需养护条件下养护7天即制作出混凝土试样8。
二、利用本发明作为试样工装进行预铺防水卷材剥离强度试(参见图7~图9):
首先,将制样后的本发明连同浇筑内腔5中的混凝土试样8、在制样过程与混凝土试样8粘结在一起的预铺防水卷材7竖直立放;接着,将连接头6与外部试验机相连,即将外部试验机的连接轴与连接头6配对的连接销孔6-1对齐孔位后插装销轴即可;随后,启动外部试验机,对本发明及混凝土试样8提供向上的反力F,同时对预铺防水卷材7的上端向下翻折,并夹持着向下翻折端施加向下的拉力F’进行匀速拉伸,直至预铺防水卷材7和混凝土试样8完全分离为止;最后,观察和记录拉伸过程中外部试验机的反力力值、向下的拉力力值,根据力平衡原理,计算预铺防水卷材7与混凝土试样8的粘结力,进而计算预铺防水卷材剥离强度。
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