CN113049329A - 一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法;包括:(1)将纤维裁剪至固定长度然后拉直并设置三个标志点;(2)将纤维垂直穿过弹性材料,并使其上的两个标志点分别与弹性材料的两个侧面持平;(3)然后沿弹性材料的其中一个侧面将暴露在弹性材料外部的多余纤维剪掉,且剩余的一个标志点留在弹性材料的外部;(4)将搅拌好的水泥砂浆浇注到模具中并振出气泡,将浇注后的砂浆表面抹平;(5)将弹性材料盖在模具上,并使得纤维的一端与砂浆刚好接触,将纤维向下***砂浆中,且使原本留在外部的标志点与弹性材料上临近的侧面持平,即完成纤维的在砂浆中的埋入;(6)标准养护至特定龄期后,在拉力试验机上进行纤维拉拔试验。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料的表征技术领域,具体涉及一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法。
背景技术
水泥基材料是目前世界上使用最多的建筑材料,但是它是脆性材料、容易开裂。研究表明纤维对水泥基材料的开裂具有很好的控制作用。应用于水泥基材料的纤维主要包括:钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、合成纤维等。纤维的增韧阻裂效应除了与自身抗拉强度有关以外,还取决于纤维与水泥基体界面粘结强度。许多研究者对纤维进行预处理以提高其与水泥基体之间的粘结性能。
在将预处理的纤维用于混凝土工程前,需要对预处理的纤维与水泥基体之间的界面粘结行为进行评估。纤维拉拔实验可以获得单根纤维与水泥基体之间的界面粘结强度、纤维从水泥基体中拔出所消耗的能量。目前广泛采用8字型试样测试纤维-基体界面粘结性能。在制作试块时,试件中间采用塑料薄板进行隔开,以确保薄板两侧的浆体不产生粘结。再在隔板上设置纤维的圆孔(孔径略大于纤维直径),用于埋入纤维。最后还要用胶水固定纤维,保证纤维与塑料板处于垂直相交状态,避免影响试验结果。
对于碳纤维、人工合成纤维等柔性纤维,该方法不能保证纤维垂直***水基体中,导致在纤维拉拔过程中受其他方向的剪切力,使测试结果不准,也不能保证***水泥基体中的纤维深度与实验设计值相吻合。此外,对于不同种类、不同尺寸纤维,需要定制隔满以满足尺寸要求;再者,该种方法模具与制样方法相对繁锁复杂,一个模具只能***少量纤维进行拉拔实验。
发明内容
为了解决现有技术测试纤维在水泥基体中拉拔行为制样复杂、无法保证埋入深度准确以及对不同种类纤维不通用等问题,本发明提供了一种简易的制样方法;本发明简单、准确、价格低。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将纤维裁剪至固定长度然后拉直,拉直后在所述纤维上设置三个标志点;
(2)将所述纤维垂直穿过弹性材料,并使其上的两个所述标志点分别与所述弹性材料的两个侧面持平;
(3)然后沿所述弹性材料的其中一个侧面将暴露在所述弹性材料外部的多余纤维剪掉,且剩余的一个所述标志点留在所述弹性材料的外部;
(4)将搅拌好的水泥砂浆浇注到模具中,并振出其中的气泡,然后将浇注后的砂浆表面抹平;
(5)将所述弹性材料盖在所述模具上,并使得所述纤维的一端与所述砂浆刚好接触,然后将所述纤维向下***所述砂浆中,且使得原本留在外部的所述标志点与所述弹性材料上临近的侧面持平,即完成所述纤维的在所述砂浆中的埋入;具体的,当所述弹性材料盖在所述模具上时其侧面刚好与所述砂浆接触,然后将所述纤维向下推使之在所述弹性材料中向下移动,***到砂浆中;
(6)标准养护至特定龄期后,将多孔弹性材料向上拉出,将模具固定在拉力试验机上进行纤维拉拔试验。具体的,本发明所述纤维上设置的三个标志点,将三个所述的标志点依次记为标志点一、标志点二和标志点三,将位于中间的标志点二到标志点一的距离记为L1,将标志点二到标志点三上距离记为L2;设置L1的长度与所述弹性材料的厚度相同;L2为所述纤维在所述弹性材料中向下推动的距离,即代表所述纤维***所述砂浆中的深度,可保证纤维的埋入深度精确。
进一步地,步骤(1)将所述纤维裁剪至固定长度,然后两端用夹子夹稳、拉直。
进一步地,步骤(2)中所述的弹性材料为多孔弹性材料。优选地,所述的多孔弹性材料选用海绵。具体的,将纤维穿入细针孔中,然后通过细针将纤维垂直***到所述弹性材料中。具体的选用多孔弹性材料的目的在于:一方面多孔材料的致密度较低便于操作纤维在其中移动,使用多孔的弹性材料也适用于一些柔性的纤维,便于其垂直***;另一方面选用的弹性材料使得在细针穿过该材料后留下的针孔可以恢复原状,由于纤维的直径是小于针的直径的,防止因针孔的直径过大而导致后续纤维无法保持垂直***砂浆(水泥基体)中,导致在纤维拉拔过程中受其他方向的剪切力,使测试结果不准。
进一步地,三个所述标志点之间的距离根据所述弹性材料的厚度以及所述纤维埋入所述砂浆中的深度而确定。
进一步地,步骤(4)将搅拌好的水泥砂浆浇注到模具中,并振出其中的气泡,然后用刮刀将浇注后的砂浆表面刮平;所述的模具根据拉力机夹头尺寸定制,且所述模具的深度大于所述纤维埋入深度。
进一步地,所述的模具为矩形;所述的模具为透明亚克力材质。
本发明的有益效果:
本发明方法采用描点法,精确控制纤维埋入水泥基体中的深度;通过将纤维穿入多孔弹性材料中,使纤维垂直***水泥基体中,由此精确测试纤维在水泥基体中的拉拔行为。本发明无需复杂模具,制样方法简单、精确、易操作。本发明制样方法操作简单,同时适用于柔性纤维和刚性纤维,可精确控制纤维的埋入深度,无需复杂模具,并且一个模具可埋入多根纤维,提高模具使用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例1纤维拉拔制样流程图。
图中:1纤维、2弹性材料、3砂浆、4模具、5标志点一、6标志点二、7标志点三。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,包括如下步骤:本实施例中使用的纤维为剑麻纤维,使用的多孔弹性材料为3cm厚的海绵;即标志点一5到标志点二6之间的距离L1为3cm;设置剑麻纤维***砂浆中的深度L2为2cm;
(1)将剑麻纤维1裁剪至10cm,然后两端用夹子夹稳、拉直,拉直后在所述剑麻纤维1上依次设置三个标志点,即标志点一5、标志点二6和标志点三7;如图1(a)所示;
(2)利用细针将所述剑麻纤维1垂直穿过3cm厚的多孔弹性材料(海绵)2,且每块海绵2上穿10根剑麻纤维1,并使其上设置的的标志点一5和标志点二6分别与所述海绵2的两个侧面持平;如图1(b)所示;
(3)然后沿所述海绵2的其中一个侧面将暴露在所述海绵2外部的多余纤维剪掉,即沿所述标志点一5将多余的剑麻纤维1剪掉;且保持剩余的标志点三7扔留在海绵2的外部;如图1(c)所示;
(4)将搅拌好的水泥砂浆3浇注到模具4中,并振出其中的气泡,然后用刮刀将浇注后的砂浆表面刮平;所述的模具为矩形的亚克力材质,且模具的尺寸为长10cm、宽4cm、高3cm;如图1(d)所示;
(5)然后将所述海绵2盖在所述模具4上,并使得所述剑麻纤维1的一端与所述砂浆3刚好接触,即使得所述标志点一5刚好与砂浆3接触,然后将所述剑麻纤维1在海绵2中向下推动使之***到砂浆3中,推动至标志点三7与海绵2上临近的一个侧面持平(即推动剑麻纤维1在海绵2中向下移动2cm,即L2=2cm),即完成所述剑麻纤维1的在所述砂浆3中的埋入;如图1(e)所示;
(6)将砂浆3标准养护至28天,然后将海绵2向上拉出,将模具4固定在拉力试验机上进行剑麻纤维拉拔试验。
实施例2
一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,包括如下步骤:本实施例中使用的纤维为剑麻纤维,使用的多孔弹性材料为2cm厚的海绵;即标志点一5到标志点二6之间的距离L1为2cm;设置剑麻纤维***砂浆中的深度L2为1cm;
(1)将剑麻纤维1裁剪至5cm,然后两端用夹子夹稳、拉直,拉直后在所述剑麻纤维1上依次设置三个标志点,即标志点一5、标志点二6和标志点三7;
(2)利用细针将所述剑麻纤维1垂直穿过2cm厚的多孔弹性材料(海绵)2,且每块海绵2上穿10根剑麻纤维1,并使其上设置的的标志点一5和标志点二6分别与所述海绵2的两个侧面持平;
(3)然后沿所述海绵2的其中一个侧面将暴露在所述海绵2外部的多余纤维剪掉,即沿所述标志点一5将多余的剑麻纤维1剪掉;且保持剩余的标志点三7扔留在海绵2的外部;
(4)将搅拌好的水泥砂浆3浇注到模具4中,并振出其中的气泡,然后用刮刀将浇注后的砂浆表面刮平;所述的模具为矩形的亚克力材质,且模具的尺寸为长10cm、宽3cm、高2cm;
(5)然后将所述海绵2盖在所述模具4上,并使得所述剑麻纤维1的一端与所述砂浆3刚好接触,即使得所述标志点一5刚好与砂浆3接触,然后将所述剑麻纤维1在海绵2中向下推动使之***到砂浆3中,推动至标志点三7与海绵2上临近的一个侧面持平(即推动剑麻纤维1在海绵2中向下移动1cm,即L2=1cm),即完成所述剑麻纤维1的在所述砂浆3中的埋入;
(6)将砂浆3标准养护至28天,然后将海绵2向上拉出,将模具4固定在拉力试验机上进行剑麻纤维拉拔试验。
上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。凡由本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将纤维裁剪至固定长度然后拉直,拉直后在所述纤维上设置三个标志点;
(2)将所述纤维垂直穿过弹性材料,并使其上的两个所述标志点分别与所述弹性材料的两个侧面持平;
(3)然后沿所述弹性材料的其中一个侧面将暴露在所述弹性材料外部的多余纤维剪掉,且剩余的一个所述标志点留在所述弹性材料的外部;
(4)将搅拌好的水泥砂浆浇注到模具中,并振出其中的气泡,然后将浇注后的砂浆表面抹平;
(5)将所述弹性材料盖在所述模具上,并使得所述纤维的一端与所述砂浆刚好接触,然后将所述纤维向下***所述砂浆中,且使得原本留在外部的所述标志点与所述弹性材料上临近的侧面持平,即完成所述纤维的在所述砂浆中的埋入;
(6)标准养护至特定龄期后在拉力试验机上进行纤维拉拔试验。
2.根据权利要求1所述的一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,其特征在于,步骤(1)将所述纤维裁剪至固定长度,然后两端用夹子夹稳、拉直。
3.根据权利要求1所述的一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,其特征在于,步骤(2)中所述的弹性材料为多孔弹性材料。
4.根据权利要求1所述的一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,其特征在于,三个所述标志点之间的距离根据所述弹性材料的厚度以及所述纤维埋入所述砂浆中的深度而确定。
5.根据权利要求1所述的一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,其特征在于,步骤(4)将搅拌好的水泥砂浆浇注到模具中,并振出其中的气泡,然后用刮刀将浇注后的砂浆表面刮平;所述的模具根据拉力机夹头尺寸定制,且所述模具的深度大于所述纤维埋入深度。
6.根据权利要求5所述的一种测试纤维在水泥基体中拉拔行为的简易制样方法,其特征在于,所述的模具为矩形;所述的模具为透明亚克力材质。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210629 |