CN111678782A - 一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置及测试方法 - Google Patents

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王文强
刘福东
李良图
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Jiangsu Yuzhi Basin Management Technology Research Institute Co ltd
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Jiangsu Yuzhi Basin Management Technology Research Institute Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置及测试方法，包括单纤维试件、薄金属片、夹具、球铰，所述薄金属片、夹具、球铰均为两个，两个薄金属片分别粘贴在单纤维试件两端，两个夹具分别夹紧两个薄金属片，两个球铰分别与两个夹具连接，球铰安装在MTS试验机上。测试时先将单纤维试件与薄金属片粘贴固结，再用两个夹具夹住两端，后固定在球铰上进行测试。本发明结构简单，操作方便，可以针对单根微纤维进行抗拉拔性能测试，可通过单调轴拉或疲劳荷载等不同形式的加载测试，直观的分析荷载、拉应变、疲劳寿命等之间的关系。

Description

一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置及测试方法
技术领域
本发明属于混凝土材料测试领域，尤其涉及一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置及测试方法。
背景技术
纤维增强复合材料由于其既拥有混凝土材料优良的抗压性能，又有良好的抗裂性能而得到广泛的应用。其优良的抗拉力学性能主要是由基体中分布的纤维与基体之间的粘结作用带来的。不同的基体配合比与纤维之间的粘结作用力有明显的差异，了解不同的基体中纤维的抗拔力和纤维本身的抗拉强度关系，就能够知道纤维发挥了多大的抗拉潜能，这对选择合适的纤维至关重要。目前已经有很多测试单根纤维与基体之间抗拉性能的装置，但纤维本身的抗拉性能一般是厂家提供，而不同批次的产品抗拉性能差异较大，因此有必要对纤维进行抗拉性能进行测试。本发明设计的试验装置能够准确测试单根纤维的抗拉强度，通过对纤维抗拉强度的测试，将有利于优化纤维和基体之间的组合方案。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，准确了解单根微纤维的抗拉性能，本发明提供一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置及测试方法。
技术方案：一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置，包括单纤维试件、薄金属片、夹具、球铰，所述薄金属片、夹具、球铰均为两个，两个薄金属片分别粘贴在单纤维试件两端，两个夹具分别夹紧两个薄金属片，两个球铰分别与两个夹具连接，球铰安装在MTS试验机上。
进一步地，所述夹具包括前夹片、后夹片及夹紧螺栓，前夹片与后夹片通过夹紧螺栓夹紧。
进一步地，后夹片包括相互垂直的两部分，相互垂直的两部分形成一个缺口，前夹片位于后夹片的缺口处，前夹片与后夹片在相应位置开有螺纹通孔，夹紧螺栓与螺纹通孔相配合。
进一步地，所述薄金属片用高强环氧胶与单纤维试件粘贴固结。
进一步地，所述夹具与球铰通过螺栓连接。
一种使用如上的单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤一、将单纤维试件轻轻拉直，根据需要测试的微纤维的长度，在单纤维试件两端固定好薄金属片，将薄金属片置于夹具中夹紧，夹具与球铰连接；
步骤二、在MTS试验机上进行加载测试。
进一步地，步骤一中，采用高强环氧胶将单纤维试件与薄金属片粘贴固化。
进一步地，步骤一中，所述夹具包括前夹片、后夹片及夹紧螺栓，将薄金属片放置于夹具的前夹片与后夹片之间，用夹紧螺栓夹紧前夹片与后夹片以固定单位纤维试件。
进一步地，步骤二中，加载包括单调轴拉和/或疲劳荷载形式的加载。
进一步地，步骤二中，测试结果用于分析加载过程中荷载、拉应变、疲劳寿命之间的关系。
有益效果：本发明提供一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置及测试方法，相比较现有技术，结构简单，操作方便，可以针对单根微纤维进行抗拉拔性能测试，可通过单调轴拉或疲劳荷载等不同形式的加载测试，直观的分析荷载、拉应变、疲劳寿命等之间的关系。通过对纤维本身力学性能的准确测试，将有利于优化纤维和基体之间的组合方案，提高纤维和基体抗拉潜能的有效利用。
附图说明
图1为单纤维试件测试前处理的示意图；
图2为夹具的结构示意图；
图3为单纤维试件与球铰连接的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置，包括单纤维试件1、薄金属片2、夹具3、球铰4，所述薄金属片2、夹具3、球铰4均为两个。单纤维试件1即为单根微纤维。如图1所示，两个薄金属片2分别用高强环氧胶5粘贴固结在单纤维试件1两端。两个夹具3之间的单纤维试件1的长度根据需要自行调整。如图2和3所示，两个夹具3分别夹紧两个薄金属片2，两个球铰4分别与两个夹具3通过螺栓连接，球铰4安装在MTS试验机上。
如图2所示，所述夹具3包括前夹片31、后夹片32及夹紧螺栓33，前夹片31与后夹片32通过夹紧螺栓33夹紧。后夹片32为L型，包括相互垂直的两部分，相互垂直的两部分形成一个缺口，前夹片31位于后夹片32的缺口处，前夹片31与后夹片32在相应位置开有螺纹通孔，夹紧螺栓33与螺纹通孔相配合。这样的夹具结构可以使其夹持微纤维更加牢固，被夹持的微纤维受力更加均匀。另外，在单纤维试件1两端粘贴薄金属片2，夹具3通过夹住薄金属片间接夹持住单纤维而不是直接夹持单纤维，可以使夹持更加紧固，不容易使单纤维脱落，施力也会更加均匀。
一种使用单纤维试件的抗拉拔性能测试装置的测试方法，包括以下步骤：
步骤一、将单纤维试件轻轻拉直，根据需要测试的微纤维的长度，在单纤维试件两端采用高强环氧胶粘贴固结好薄金属片，剪去多余的微纤维，将薄金属片放置于夹具的前夹片与后夹片之间，用夹紧螺栓夹紧前夹片与后夹片以固定单纤维试件，将夹具与球铰连接；
步骤二、在MTS试验机上进行加载测试，包括单调轴拉、疲劳荷载等形式的加载。加载测试结果用于分析加载过程中荷载、拉应变、疲劳寿命之间的关系。

Claims (10)

1.一种单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置，其特征在于，包括单纤维试件、薄金属片、夹具、球铰，所述薄金属片、夹具、球铰均为两个，两个薄金属片分别粘贴在单纤维试件两端，两个夹具分别夹紧两个薄金属片，两个球铰分别与两个夹具连接，球铰安装在MTS试验机上。
2.根据权利要求1所述的单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置，其特征在于，所述夹具包括前夹片、后夹片及夹紧螺栓，前夹片与后夹片通过夹紧螺栓夹紧。
3.根据权利要求2所述的单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置，其特征在于，后夹片包括相互垂直的两部分，相互垂直的两部分形成一个缺口，前夹片位于后夹片的缺口处，前夹片与后夹片在相应位置开有螺纹通孔，夹紧螺栓与螺纹通孔相配合。
4.根据权利要求1或2所述的单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置，其特征在于，所述薄金属片用高强环氧胶与单纤维试件粘贴固结。
5.根据权利要求1或2所述的单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置，其特征在于，所述夹具与球铰通过螺栓连接。
6.一种使用如权利要求1-5所述的单纤维试件的抗拉拔性能的测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将单纤维试件轻轻拉直，根据需要测试的微纤维的长度，在单纤维试件两端固定好薄金属片，将薄金属片置于夹具中夹紧，夹具与球铰连接；
步骤二、在MTS试验机上进行加载测试。
7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，步骤一中，采用高强环氧胶将单纤维试件与薄金属片粘贴固化。
8.根据权利要求6或7所述的测试方法，其特征在于，步骤一中，所述夹具包括前夹片、后夹片及夹紧螺栓，将薄金属片放置于夹具的前夹片与后夹片之间，用夹紧螺栓夹紧前夹片与后夹片以固定单位纤维试件。
9.根据权利要求6或7所述的测试方法，其特征在于，步骤二中，加载包括单调轴拉和/或疲劳荷载形式的加载。
10.根据权利要求6或7所述的测试方法，其特征在于，步骤二中，测试结果用于分析加载过程中荷载、拉应变、疲劳寿命之间的关系。
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