專利名稱：制作樹脂抗剪性能試件的模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及模具，特別是涉及一種制作樹脂抗剪性能試件的模具。
背景技術：
近年來，纖維增強復合材料廣泛地用于土木工程結構的加固和修復中。粘結樹脂作為浸潤纖維和將纖維增強復合材料粘貼于結構表面的粘結材料發揮著極其重要的作用，粘結樹脂的性能直接影響到結構的加固效果。從荷載的傳遞來看，被加固結構承擔的部分荷載主要是通過粘結樹脂的剪切變形傳遞給纖維增強復合材料的，從而降低了原結構的應力，起到加固的效果。對復合材料來說，纖維是承受荷載的主體，樹脂則是傳遞荷載的媒介，荷載以剪應力的形式傳遞給纖維。因此，粘結劑的剪切強度是一個很重要的性能指標。國家標準GB7124-86《膠粘劑拉伸剪切強度測定方法(金屬對金屬)》中規定了拉伸剪切試件的材料、形狀和尺寸等，如圖1所示。
樹脂抗剪性能試件的傳統制作方法是在兩個剪切片的搭接區域涂完膠后疊合在一起，然后用一般的夾具(如夾子等)固定，由于沒有專門的試件制作模具來控制搭接區域的長度和膠層厚度，因此，不同的試驗人員制作出來的試件差別較大，導致粘結樹脂剪切強度的試驗結果相差很大，而且很不穩定；即使同一個人對同一種樹脂制作的試件，其檢測結果的離散性也較大，該制作方法具體存在有以下不足(1)兩個剪切片用夾具固定時容易扭動，使得兩個剪切片的軸線不在一條直線上，導致試驗時搭接面樹脂不僅受到拉伸剪切應力，還存在扭轉剪切應力，因此不能真實地反映樹脂的拉伸剪切性能；(2)由于施加的壓力不均勻，而且難以控制，導致搭接面的膠層厚度不均勻，導致試驗結果不穩定；(3)搭接長度難以控制，引起測試數據的不真實和不穩定；(4)剪切片端部多余的溢膠難以控制，使檢測結果偏大，不能真實地反映樹脂的抗剪強度；因此，檢測結果并不能真實的反映粘結樹脂的抗剪性能。經過大量的試驗發現，影響試驗結果的主要因素是膠層厚度的大小及膠層的厚度是否均勻、試件的剪切片是否對中，由于沒有專門的試件制作模具，所以傳統的制作方法在這兩方面是難以控制的。
發明創造內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、操作方便、使樹脂抗剪性能檢測更規范、試件制作更合理更有效的制作樹脂抗剪性能試件的模具。
為實現上述目的，本實用新型采取技術方案一種制作樹脂抗剪性能試件的模具，它包括一底架，其上設置有若干第一縱向凹槽、與所述第一縱向凹槽數量相等的第二縱向凹槽以及一橫向凹槽；所述第一縱向凹槽和第二縱向凹槽等寬、一一對應且第一縱向凹槽相比第二縱向凹槽更深；第一縱向凹槽與第二縱向凹槽分列于所述橫向凹槽的兩側；一橫向鋼壓條，其設置在所述橫向凹槽內；一頂架，所述頂架通過若干支柱設置在所述底架上；若干緊固裝置，其數量與第一縱向凹槽數量相等，每個緊固裝置均設置在第一縱向凹槽和第二縱向凹槽的中心線上，而且位于所述橫向凹槽偏向所述第二凹槽的一側。
在實際操作中，所述第二縱向凹槽中后部也設置有緊固裝置。所述緊固裝置為一螺旋桿，所述頂架設置有與所述螺旋桿配合的頂架螺紋孔，所述螺旋桿穿透所述頂架螺紋孔設置。與所述螺旋桿軸心對應的底架處設置有底架螺紋孔，并通過底架螺紋孔設置有調整螺母。
上述的第一縱向凹槽與所述第二縱向凹槽數量均為三個，而且所述緊固裝置位于所述橫向凹槽偏向所述第二凹槽8.8毫米處。此外，為了方便地清理剪切片端部的溢膠，所述底架上還設置有一清膠槽。
本實用新型由于采取以上設計，其具有以下優點(1)能有效的控制兩個剪切片的搭接長度為12.5mm；(2)能有效保證兩個剪切片的軸線在同一條直線上，避免加載時膠層受到扭轉剪應力；(3)能有效地控制膠層的厚度(0.1mm)和膠層厚度的均勻性；(4)固化過程中可以通過螺桿來施加壓力；(5)可以從清膠槽方便地清理剪切片端部的溢膠；(6)操作方便。


圖1為國標規定的試件結構示意圖圖2為本實用新型的主視結構示意圖圖3為圖2的A-A剖視圖圖4為圖2的B-B剖視圖圖5為本實用新型安裝了剪切片后在搭接時的結構示意圖
具體實施方式
如圖2～圖5所示，一種制作樹脂抗剪性能試件的模具，它包括一底架1，其上設置有三條第一縱向凹槽11、三條第二縱向凹槽12以及一橫向凹槽13；由圖中可以看出，第一縱向凹槽11和第二縱向凹槽12等寬而且一一對應，但第一縱向凹槽11相比第二縱向凹槽12更深；第一縱向凹槽11與第二縱向凹槽12分列于橫向凹槽13的兩側；一橫向鋼壓條14，其設置在橫向凹槽13內；一頂架2，其通過若干支柱3設置在底架1上；三緊固裝置，每個緊固裝置均設置在第一縱向凹槽11和第二縱向凹槽12的中心線上，而且位于橫向凹槽13偏向第二縱向凹槽12，8.8毫米處，而且第二縱向凹槽12中后部也設置有緊固裝置。在本實施例中，所述緊固裝置為一螺旋桿15，頂架設置有與螺旋桿配合的頂架螺紋孔16，螺旋桿15穿透頂架螺紋孔16設置。與螺旋桿15軸心對應的底架處設置有底架螺紋孔21，并通過底架螺紋孔21設置有調整螺母22。
在本實施例具體設計的制作模具中，第一、第二縱向凹槽11、12的寬度為25.2mm，其來控制剪切片5的對中，保證加載時搭接面僅受拉伸剪切應力；搭接長度用橫向鋼壓條14來控制，使位于第二縱向凹槽12的剪切片5的端部頂住鋼壓條14，通過控制橫向鋼壓條14的寬度，保證搭接長度為12.5mm；通過調整螺母22的高低，可以調整放置于第一縱向凹槽11的剪切片4與放置于第二縱向凹槽12的剪切片5的位置高度差，從而可以控制膠層厚度，滿足0.1mm；并且可以通過使用螺旋桿15來對剪切片均勻施加壓力。
此外，底架1上還設置有一清膠槽17，這使得在搭接結束后，可以從清膠槽17方便地清理剪切片端部的溢膠本實用新型提供的制作樹脂抗剪性能試件的模具操作方法比傳統的制作方法簡便、更具操作性，具體步驟如下(1)對剪切片的搭接面進行表面處理，然后均勻涂膠；(2)把下層的剪切片插入模具的第一縱向凹槽；(3)將控制搭接長度的鋼壓條插入上面的橫向槽；(4)將上層的剪切片插入第二縱向凹槽；(5)旋轉螺桿加壓固定上層剪切片；(6)抽出控制搭接長度的鋼壓條，得到試件。
用傳統的制作方法和設計的制作模具對二種樹脂進行了對比試驗，每種樹脂各制作一組試件，每組10個試件，檢測結果如表1、表2所示。
表1樹脂I檢測結果對比

表2樹脂II檢測結果對比

比較表1和表2的數據可見，在控制試件的搭接長度和膠層厚度方面，設計的模具有明顯的改善，搭接長度控制在12.5mm左右，膠層厚度控制在0.1mm左右。從搭接長度、膠層厚度和抗剪強度的離散率可見，設計的模具制作的試件精確度更高、更穩定。圖6和圖7為二種樹脂按不同方法制作后抗剪強度實測值的對比，從圖中看出，用模具制作的試件得到的抗剪強度更高。
新模具制作出來的試件在對中上也優于傳統制作方法制作的試件，這是提高抗剪強度的重要原因之一。
通過試驗結果比較，在試驗檢測數據的可信度和可操作性上，采用模具制作的試件要優于傳統方法制作的試件。它使樹脂抗剪性能檢測更規范，試件制作更合理更有效。
權利要求1.一種制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于，它包括一底架，其上設置有若干第一縱向凹槽、與所述第一縱向凹槽數量相等的第二縱向凹槽以及一橫向凹槽；所述第一縱向凹槽和第二縱向凹槽等寬、一一對應且第一縱向凹槽相比第二縱向凹槽更深；第一縱向凹槽與第二縱向凹槽分列于所述橫向凹槽的兩側。一橫向鋼壓條，其設置在所述橫向凹槽內；一頂架，所述頂架通過若干支柱設置在所述底架上；若干緊固裝置，其數量與第一縱向凹槽數量相等，每個緊固裝置均設置在第一縱向凹槽和第二縱向凹槽的中心線上，而且位于所述橫向凹槽偏向所述第二凹槽的一側。
2.根據權利要求1所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于所述第二縱向凹槽中后部設置有緊固裝置。
3.根據權利要求1或2所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于所述緊固裝置為一螺旋桿，所述頂架設置有與所述螺旋桿配合的頂架螺紋孔，所述螺旋桿穿透所述頂架螺紋孔設置。
4.根據權利要求2所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于與所述螺旋桿軸心對應的底架處設置有底架螺紋孔，并通過底架螺紋孔設置有調整螺母。
5.根據權利要求3所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于與所述螺旋桿軸心對應的底架處設置有底架螺紋孔，并通過底架螺紋孔設置有調整螺母。
6.根據權利要求1或2或4或5所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于所述第一縱向凹槽與所述第二縱向凹槽數量均為三個。
7.根據權利要求3所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于所述第一縱向凹槽與所述第二縱向凹槽數量均為三個。
8.根據權利要求1或2或4或5或7所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于所述緊固裝置位于所述橫向凹槽偏向所述第二凹槽8.8毫米處。
9.根據權利要求3所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于所述緊固裝置位于所述橫向凹槽偏向所述第二凹槽8.8毫米處。
10.根據權利要求1或2或4或5或7所述的制作樹脂抗剪性能試件的模具，其特征在于所述底架上還設置有一清膠槽。
專利摘要本實用新型公開了一種制作樹脂抗剪性能試件的模具，它包括一底架，其上設置有若干第一縱向凹槽、與所述第一縱向凹槽數量相等的第二縱向凹槽以及一橫向凹槽；所述第一縱向凹槽和第二縱向凹槽等寬、一一對應且第一縱向凹槽相比第二縱向凹槽更深；第一縱向凹槽與第二縱向凹槽分列于所述橫向凹槽的兩側。一橫向鋼壓條，其設置在所述橫向凹槽內；一頂架，所述頂架通過若干支柱設置在所述底架上；若干緊固裝置，其數量與第一縱向凹槽數量相等，每個緊固裝置均設置在第一縱向凹槽和第二縱向凹槽的中心線上，而且位于所述橫向凹槽偏向所述第二凹槽的預定位置處。本實用新型結構簡單、操作方便，它使樹脂抗剪性能檢測更規范，試件制作更合理更有效。
文檔編號B29C33/30GK2723165SQ20042009322
公開日2005年9月7日 申請日期2004年9月9日 優先權日2004年9月9日
發明者岳清瑞, 楊勇新, 才鵬, 彭福明, 趙顏, 曹勁松 申請人:國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心, 岳清瑞, 楊勇新, 才鵬, 彭福明, 趙顏, 曹勁松