專利名稱：外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)及試件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)及試件的制作方法，它屬于建筑構(gòu)件 的抗裂性能的試驗裝置。
背景技術(shù)：
建筑物外墻(包括混凝土墻和砌筑墻)由于干燥收縮等原因，其基層可能會產(chǎn)生 裂縫使得其外面的粉刷層也產(chǎn)生裂縫，影響美觀并可能引發(fā)滲漏水。為解決外墻粉刷系統(tǒng) 開裂問題，目前許多廠家推出了形形色色的防裂抗裂產(chǎn)品，現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范也提出了多種 抗裂措施。但目前卻沒有可靠的裝備和試驗方法來證實這些產(chǎn)品和措施的抗裂效果。如果 不能有效證明這些產(chǎn)品和這些抗裂措施的真實抗裂性能，直接使用，可能會使得建筑工程 成本提高卻不能解決外墻粉刷系統(tǒng)開裂的問題。如果能夠在這些產(chǎn)品和抗裂措施用于工程 項目之前就能對它們進(jìn)行抗裂性測試，就能事先淘汰無效產(chǎn)品、減少不必要的措施，節(jié)省大 量人力物力，保證工程質(zhì)量。因此有必要對墻體及其粉刷層的抗裂性進(jìn)行研究，而進(jìn)行研究 的前提就是要研制一種實用的抗裂性試驗機(jī)、并明確抗裂性試驗方法。通常拉伸試驗一般 采用材料拉伸試驗機(jī)。材料試件一般尺寸較小，目前尚未發(fā)現(xiàn)專用的或適合用于拉伸墻體 試件、模擬墻體開裂時狀況的試驗機(jī)。具體原因是墻體試件體積龐大，試件的裝夾、裂縫寬 度測量儀器的安裝等操作在現(xiàn)有試驗機(jī)上無法實現(xiàn)?，F(xiàn)有試驗機(jī)都是采用電動機(jī)產(chǎn)生動力，再經(jīng)過液壓裝置或蝸輪絲桿機(jī)構(gòu)將電動機(jī) 的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為拉伸所需的直線的運動。按照現(xiàn)有試驗機(jī)的原理專門設(shè)計適合拉伸墻體 試件的專用試驗機(jī)理論上是可行的，但成本將十分高昂。利用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計生產(chǎn)能將墻體緩慢拉開的試驗設(shè)備必然存在設(shè)備體積龐大，生 產(chǎn)成本高的缺點。目前尚未有人嘗試生產(chǎn)這種試驗機(jī)。而實際工程中墻體開裂的現(xiàn)象屢見 不鮮，已經(jīng)成為建筑工程的通病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，試驗成本低且易于實施的外墻粉刷系統(tǒng)抗 裂性試驗機(jī)及試件的制作方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的—種外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于它包括底座、由底座和側(cè)板組成的U 型機(jī)架、設(shè)置在U型機(jī)架上部的鋼托混凝土底板，所述的鋼托混凝土底板的兩端通過傳力 螺栓固定在所述的U型機(jī)架的側(cè)板上；在所述的鋼托混凝土底板的底部設(shè)置一導(dǎo)軌；在所 述的U型機(jī)架內(nèi)側(cè)靠近鋼托混凝土底板的部位設(shè)置有空心膨脹桿。所述的U型機(jī)架由兩條平行設(shè)置的槽鋼構(gòu)成的底座和設(shè)置在底座上的側(cè)板構(gòu)成， 側(cè)板的下部折彎成90度角且折角處為圓弧角，所述的側(cè)板的折彎的水平部分與底座焊接 連接。在所述的側(cè)板上設(shè)置有增加剛度的加強肋；在所述的U型機(jī)架的側(cè)板內(nèi)側(cè)設(shè)置有放置并可調(diào)節(jié)導(dǎo)軌高度的鋼牛腿。所述的空心膨脹桿為兩端封堵的厚壁管，空心膨脹桿的靠近兩端部位設(shè)置有進(jìn)水 水嘴和出水水嘴，所述的空心膨脹桿兩端頭固定在U型機(jī)架的側(cè)板上。所述的空心膨脹桿對稱設(shè)置在鋼托混凝土底板的下方。所述的空心膨脹桿對稱設(shè)置在鋼托混凝土底板的兩側(cè)部位，與鋼托混凝土底板在 同一水平位置上。所述的鋼托混凝土底板由兩個大小相同且在同一水平面的鋼托盤通過控縫螺栓 連接在一起，且在所述的鋼托盤的上表面設(shè)置有普通混凝土層而構(gòu)成。所述的空心膨脹桿的進(jìn)水水嘴通過一個循環(huán)水泵連接到一個加熱水槽，其出水水 嘴直接連接到該加熱水槽。一種用于外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)試件的制作方法，其特征在于它包括如下的 步驟首先在外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)的鋼托混凝土底板的普通混凝土層的表面涂 刷I型混凝土界面劑，并在鋼托混凝土底板的鋼托盤的拼縫位置按照常規(guī)的掛鋼絲網(wǎng)的要 求進(jìn)行掛網(wǎng)；掛網(wǎng)后可立即進(jìn)行找平層的抹灰，找平層寬度比鋼托混凝土寬度窄100mm，使 試件兩側(cè)各露出便于觀察混凝土基層上裂縫產(chǎn)生情況的50mm寬的混凝土表面；找平層進(jìn) 行養(yǎng)護(hù)后開始制作防水層，即刮抹3mm厚防水砂漿，待防水砂漿固化后，在刮抹第2道防水 砂漿，使防水層厚度達(dá)到建筑設(shè)計厚度，所述的防水層寬度與找平層相同；在防水層完成養(yǎng) 護(hù)后進(jìn)行飾面層的制作，完成飾面層的制作后進(jìn)行至少三天的養(yǎng)護(hù)。所述的鋼絲網(wǎng)鋼絲直徑1mm，網(wǎng)孔尺寸為20mmX20mm，網(wǎng)片寬度300mm ；抹灰時將 整個鋼絲網(wǎng)片包裹在灰漿內(nèi)部，抹灰層厚度為15mm。本發(fā)明可以實現(xiàn)模擬墻體干燥收縮產(chǎn)生裂縫、能將墻體緩慢拉至開裂，且有非常 低的拉伸速度，拉伸速度宜低至O.Olmm/min，而且在一定范圍內(nèi)可調(diào)。其次，本發(fā)明應(yīng)具有 一定的剛度，當(dāng)試件被拉裂時，立刻停機(jī)，產(chǎn)生的裂縫不應(yīng)大于0. 1mm。本發(fā)明的試件的裝 夾、裂縫測量裝置的安裝簡單便捷，可以高效地測試外墻粉刷系統(tǒng)的抗裂性，評價抗裂防裂 產(chǎn)品的有效性，找出解決建筑外墻開裂的最有效的辦法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，容易實施；造價 低，運行成本低；操作簡單，勞動強度低。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明圖1的A-A剖視3為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明圖3的B-B剖視圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3和圖4，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明實施例1，如附圖1和圖2中所示。本發(fā)明的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)包括底座1、側(cè)板7，底座和側(cè)板構(gòu)成的U型 機(jī)架，設(shè)置在U型機(jī)架上部的鋼托混凝土底板3，所述的鋼托混凝土底板3的兩端通過傳力螺栓6固定在所述的U型機(jī)架的側(cè)板7上。所述的U型機(jī)架由兩條平行設(shè)置的槽鋼構(gòu)成的 底座1和設(shè)置在底座上的側(cè)板7構(gòu)成，所述的兩條平行設(shè)置的槽鋼36的兩端設(shè)置有調(diào)節(jié)穩(wěn) 定性的螺栓35。所述的側(cè)板的下部折彎成90度角且折角處為圓弧角，使側(cè)板折彎處具有 一定的彈性，所述的側(cè)板的折彎的水平部分與底座1通過焊接連接。所述的鋼托混凝土底 板3包括兩個部分，一部分是由兩個大小相同且在同一水平面的鋼托盤34通過控縫螺栓31 將其對稱地連接在一起的完整鋼托盤，另一部分是在所述的鋼托盤34的上表面設(shè)置的普 通混凝土層33。在所述的U型機(jī)架內(nèi)靠近鋼托混凝土底板3的部位設(shè)置有空心膨脹桿2。 所述的空心膨脹桿2為兩端封堵的厚壁管，在本實施例中使用鋁材作為空心膨脹桿2的制 作材料，因為鋁的熱膨脹系數(shù)較大且具有良好的機(jī)械性能?？招呐蛎洍U2的靠近兩端部位 設(shè)置有進(jìn)水水嘴21和出水水嘴22，所述的空心膨脹桿2兩端頭固定在U型機(jī)架的側(cè)板上。 所述的空心膨脹桿2設(shè)置在鋼托混凝土底板3的下方。為了增加本發(fā)明試驗機(jī)的整體強度 和剛性，在所述的側(cè)板7上設(shè)置有增加剛度的加強肋71 ；在所述的U型機(jī)架的側(cè)板內(nèi)側(cè)設(shè) 置有放置導(dǎo)軌5并可調(diào)節(jié)導(dǎo)軌5高度的鋼牛腿4。所述的空心膨脹桿2的進(jìn)水水嘴21連接 到一個微型循環(huán)水泵上，而水泵的進(jìn)水口連接至一個加熱水槽，膨脹桿2的出水水嘴22直 接連接到所述加熱水槽。鋼托混凝土底板可以根據(jù)試驗的需要制作多個，以便批量制作外 墻粉刷系統(tǒng)試件，提高試驗效率。然后在鋼托混凝土底板上制作由抹灰層、防水層和飾面層 構(gòu)成的外墻粉刷系統(tǒng)32，這樣就構(gòu)成了多個試驗用的試件。進(jìn)行試驗時，可以將養(yǎng)護(hù)好的試 件整體安裝在本發(fā)明的U型機(jī)架上。所述的外墻粉刷系統(tǒng)的構(gòu)成屬于現(xiàn)有技術(shù)的部分，通常是根據(jù)建筑設(shè)計的要求來 確定材料和粉刷的厚度的。抹灰層是由抹灰砂漿涂抹在基層墻體表面，在外墻粉刷系統(tǒng)中 起找平、保護(hù)作用的構(gòu)造層。飾面層是外墻粉刷系統(tǒng)的裝飾構(gòu)造層，包括涂料飾面層、裝飾 砂漿飾面層和瓷磚飾面層。所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)的試件的制作方法，它包括如下的步驟，即在 鋼托混凝土底板上制作外墻粉刷系統(tǒng)。首先在外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)的鋼托混凝土底板3的普通混凝土層33的表 面涂刷I型混凝土界面劑，并在鋼托混凝土底板3的鋼托盤的拼縫位置按照常規(guī)的掛鋼絲 網(wǎng)的掛網(wǎng)要求進(jìn)行掛網(wǎng)；掛網(wǎng)后可立即進(jìn)行找平層的抹灰，找平層寬度比鋼托混凝土寬度 窄100mm，使試件兩側(cè)各露出50mm寬的混凝土表面，用于在試驗時觀察混凝土基層上的裂 縫的產(chǎn)生；抹灰時應(yīng)注意將整個鋼絲網(wǎng)片包裹在灰漿內(nèi)部，抹灰層厚度為15mm。找平層進(jìn) 行養(yǎng)護(hù)后開始制作防水層，即刮抹3mm厚防水砂漿，待防水砂漿固化后，在刮抹第二道防水 砂漿，使防水層厚度達(dá)到建筑設(shè)計厚度，所述的防水層寬度與找平層相同；通常找平層的養(yǎng) 護(hù)的時間為兩天，防水層的養(yǎng)護(hù)的時間為三天。在防水層完成養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行涂料類飾面層的 粉刷或粘貼瓷磚，完成飾面層的制作后進(jìn)行至少三天的養(yǎng)護(hù)。涂料類飾面層的粉刷需要根 據(jù)飾面層所使用的材料的施工要求進(jìn)行粉刷。在本實施例中，所述的鋼絲網(wǎng)鋼絲直徑1mm，網(wǎng)孔尺寸為20mmX20mm，網(wǎng)片寬度 300mm ；抹灰時將整個鋼絲網(wǎng)片包裹在灰漿內(nèi)部。本發(fā)明的具體試驗步驟如下1)將制備好的試樣安裝在上述抗裂試驗機(jī)上，旋松鋼托混凝土底板上的控縫螺 栓；
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2)開動本發(fā)明的試驗機(jī)，即啟動循環(huán)水泵并對循環(huán)水加熱，在本實施例中，通過啟 動加熱水槽和微型循環(huán)水泵向所述的空心膨脹桿2提供循環(huán)加熱的水，加熱的水通過進(jìn)水 水嘴21進(jìn)入空心膨脹桿2，再由出水水嘴流出，沿管路流回所述加熱水槽。調(diào)節(jié)水槽的升溫 速度就可以控制拉伸速度，按每分鐘拉伸0. Olmm 0. 03mm的速率拉伸試件；3)當(dāng)試件的混凝土基層出現(xiàn)裂縫時，開始測量其裂縫的寬度并記錄；4)持續(xù)步驟2和步驟3，每隔Imin至少測量并記錄一次裂縫寬度；5)持續(xù)步驟4，直至飾面層出現(xiàn)裂縫。飾面層出現(xiàn)裂縫前記錄到的混凝土基層的最大裂縫寬度即為系統(tǒng)的抗裂性檢測 結(jié)果。本發(fā)明的工作原理如下使用本發(fā)明的試驗機(jī)時需要對試件施加拉力并最終產(chǎn)生不到Imm的裂縫。底座與 側(cè)板的連接雖然為焊接，但是由于側(cè)板的下部為折彎90度且?guī)в幸欢ǖ膱A弧，而要求側(cè)板 的上部的位移非常小(每側(cè)不到0. 5mm)，所以相對整個側(cè)板來說，這是一種彈性連接。在U型機(jī)架上安裝空心膨脹桿，此時如果給膨脹桿中通以熱水，膨脹桿就會膨脹 伸長。取膨脹桿的長度為lm，鋁的膨脹系數(shù)為2. 7 X ΙΟ"5,可以算得，溫度每上升1V，膨脹桿 伸長0. 027mm。如果試驗時將溫度由30°C上升至80°C，那么膨脹桿的伸長量可達(dá)1. 35mm。 完全可以滿足使用要求。當(dāng)安裝上試件后，需要旋緊傳力螺栓6，空心膨脹桿受到約束產(chǎn)生彈性力作用于側(cè) 板上，此時側(cè)板的折彎處可看做是鉸鏈，側(cè)板的其他部位可以看做是剛體。試件對側(cè)板的 作用力與膨脹桿對側(cè)板的作用力達(dá)到平衡。當(dāng)開始對膨脹桿通以不斷升溫的水時，膨脹桿 逐漸受熱膨脹，側(cè)板的上端將產(chǎn)生位移，對試件施加拉力直至試件被拉裂，停止加熱結(jié)束試 驗。由于膨脹桿、側(cè)板、試件受力后都將產(chǎn)生一定的彈性變形，所以最終溫升50°C時側(cè)板的 上端的位移可能達(dá)不到1mm，但也足以滿足試驗要求。實施例2，如圖3和圖4中所示為了進(jìn)一步的保證試件受力均勻，不容易出現(xiàn)兩側(cè)裂縫寬度不一致的現(xiàn)象。在本 實施例中所述的空心膨脹桿25設(shè)置在鋼托混凝土底板3的兩側(cè)部位，與鋼托混凝土底板3 在同一水平位置上。本實施例中側(cè)板7的加強肋72應(yīng)焊接在側(cè)板的上部且為水平方向設(shè)置。本實施例的其他部分與實施例1完全相同。
權(quán)利要求
一種外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于它包括底座(1)、由底座和側(cè)板(7)組成的U型機(jī)架、設(shè)置在U型機(jī)架上部的鋼托混凝土底板(3)，所述的鋼托混凝土底板(3)的兩端通過傳力螺栓(6)固定在所述的U型機(jī)架的側(cè)板(7)上；在所述的鋼托混凝土底板(3)的底部設(shè)置一導(dǎo)軌(5)；在所述的U型機(jī)架內(nèi)側(cè)靠近鋼托混凝土底板(3)的部位設(shè)置有空心膨脹桿(2)。
2.如權(quán)利要求1中所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于所述的U型機(jī)架由 兩條平行設(shè)置的槽鋼構(gòu)成的底座⑴和設(shè)置在底座上的側(cè)板(7)構(gòu)成，側(cè)板的下部折彎成 90度角且折角處為圓弧角，所述的側(cè)板的折彎的水平部分與底座(1)焊接連接。
3.如權(quán)利要求1中所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于在所述的側(cè)板(7) 上設(shè)置有增加剛度的加強肋(71、72)；在所述的U型機(jī)架的側(cè)板內(nèi)側(cè)設(shè)置有放置并可調(diào)節(jié) 導(dǎo)軌(5)高度的鋼牛腿⑷。
4.如權(quán)利要求1中所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于所述的空心膨脹桿 (2)為兩端封堵的厚壁管，空心膨脹桿(2)的靠近兩端部位設(shè)置有進(jìn)水水嘴(21)和出水水 嘴(22)，所述的空心膨脹桿(2)兩端頭固定在U型機(jī)架的側(cè)板上。
5.如權(quán)利要求4中所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于所述的空心膨脹桿 (2)對稱設(shè)置在鋼托混凝土底板(3)的下方。
6.如權(quán)利要求4中所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于所述的空心膨脹桿 (2)對稱設(shè)置在鋼托混凝土底板(3)的兩側(cè)部位，與鋼托混凝土底板(3)在同一水平位置 上。
7.如權(quán)利要求1中所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征在于所述的鋼托混凝土 底板(3)由兩個大小相同且在同一水平面的鋼托盤(34)通過控縫螺栓(31)連接在一起， 且在所述的鋼托盤的上表面設(shè)置有普通混凝土層(33)而構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6中所述的外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)，其特征 在于所述的空心膨脹桿(2)的進(jìn)水水嘴(21)通過一個循環(huán)水泵連接到一個加熱水槽，其出 水水嘴(22)直接連接到該加熱水槽。
9.一種用于外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)試件的制作方法，其特征在于它包括如下的步驟首先在外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)的鋼托混凝土底板(3)的普通混凝土層(33)的表 面涂刷I型混凝土界面劑，并在鋼托混凝土底板(3)的鋼托盤的拼縫位置按照常規(guī)的掛鋼 絲網(wǎng)的要求進(jìn)行掛網(wǎng)；掛網(wǎng)后可立即進(jìn)行找平層的抹灰，找平層寬度比鋼托混凝土寬度窄 100mm，使試件兩側(cè)各露出便于觀察混凝土基層上裂縫產(chǎn)生情況的50mm寬的混凝土表面； 找平層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后開始制作防水層，即刮抹3mm厚防水砂漿，待防水砂漿固化后，在刮抹第 2道防水砂漿，使防水層厚度達(dá)到建筑設(shè)計厚度，所述的防水層寬度與找平層相同；在防水 層完成養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行飾面層的制作，完成飾面層的制作后進(jìn)行至少三天的養(yǎng)護(hù)。
10.如權(quán)利要求9中所述的用于外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)試件的制作方法，其特征 在于所述的鋼絲網(wǎng)鋼絲直徑1mm，網(wǎng)孔尺寸為20mmX20mm，網(wǎng)片寬度300mm ；抹灰時將整個 鋼絲網(wǎng)片包裹在灰漿內(nèi)部，抹灰層厚度為15mm。
全文摘要
一種外墻粉刷系統(tǒng)抗裂性試驗機(jī)及試件的制作方法，它屬于建筑構(gòu)件的抗裂性能的試驗裝置，其特征在于它包括底座、由底座和側(cè)板組成的U型機(jī)架、設(shè)置在U型機(jī)架上部的鋼托混凝土底板，所述的鋼托混凝土底板的兩端通過傳力螺栓固定在所述的U型機(jī)架的側(cè)板上；在所述的鋼托混凝土底板的底部設(shè)置一導(dǎo)軌；在所述的U型機(jī)架內(nèi)側(cè)靠近鋼托混凝土底板的部位設(shè)置有空心膨脹桿。本發(fā)明可以實現(xiàn)模擬墻體干燥收縮產(chǎn)生裂縫、能將墻體緩慢拉至開裂，且有非常低的拉伸速度；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，容易實施；造價低，運行成本低；操作簡單。
文檔編號G01N3/08GK101881711SQ20101020987
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者張陽, 羅剛 申請人:深圳市建筑科學(xué)研究院有限公司