一种纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置及方法与流程

本发明涉及一种纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置及方法，属于水泥基材料性能测试装置，属于建筑材料领域。

背景技术：

水泥基材料是目前使用最广泛、用量最大的建筑材料，广泛应用于各行各业。但是水泥基材料具有抗拉、抗折强度低，极限应变小，抗冲击性能差，易开裂等突出性的缺陷，所以目前大多采用纤维增强水泥基材料以强化和韧化水泥基材料。目前纤维水泥基复合材料因其具有抗拉、抗折强度高、抗冲击性能好、不易开裂等优异特点而广泛应用于建筑、土木、环境艺术及抢险救灾等领域，因此纤维水泥基复合材料的单轴拉伸强度是建筑工程中重要的评价指标之一。

目前成型纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件的装置主要是整体式的铸铁材质装置。其存在以下几点问题：一、采用整体式的装置在1d拆模时不易拆模，而且容易将测试试件损坏；二、采用铸铁材质的装置易腐蚀，在使用过程中笨重，不易操作，易被砸伤。为获取纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，需要研发轻质、易于拆模的装置。因此，轻质、易于拆模的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置及方法具有十分重要应用价值，应用前景十分广阔。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置及方法，该装置结构简单，使试验易于操作，试验结果精确、稳定。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，包括两个具有凹凸拼接面的侧板，两块所述的侧板拼接后中间具有型腔，两块所述的侧板通过两端的螺杆组件连接在一起。

所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，所述的型腔为骨头型，所述骨头型型腔总长330mm，两端“骨头型”宽度为60mm，中间矩形部分长×宽为100mm×30mm。

所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，每个所述的螺杆组件包括从前端往后依次具有钉头、光滑段、螺纹段的螺杆和螺母，所述的螺杆穿过两块所述的侧板，其一端的钉头嵌入侧板内，另一端的螺纹段与螺母连接。

所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，所述钉头的平面面积为装置截面面积的1/3~1/2，嵌入深度为10~20mm，光滑杆和螺纹杆的截面面积为装置截面面积1/3~1/4，光滑杆的长度为70~90mm，螺纹杆的长度为10~20mm，螺母的尺寸与螺杆搭配。

所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，所述侧板的材料为刚性有机玻璃或塑料。

所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，该装置的长度380~430mm，宽度为80~100mm，高度30~50mm。

用上述装置进行纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将两块侧板根据凹凸面的拼接缝进行拼接围成一个型腔；

（2）用螺栓杆穿过两侧板，钉头埋入侧板内，光滑杆穿过两侧板，螺纹杆延伸侧板外，然后用螺母拧紧固定，刷脱模油；

（3）将搅拌好的纤维水泥基复合材料浆体倒入装置中，刮平，养护1d拆模，标准养护至龄期，然后测试单轴抗拉强度。

有益效果：

本发明和现有技术相比，具有如下显著特点：

1.本发明与传统装置相比采用轻质高强的有机玻璃或塑料，具有耐磨、轻质、不易腐蚀、可操作性强等优点。

2.本发明的装置采用两块侧板拼接及螺栓杆固定技术，使装置可实现快速便捷的拆装过程，使试件更易于拆模而且试件损坏率低。

3.本发明的装置采用凹凸拼接技术，与平行拼接技术相比，可使拼接后的装置更加稳固、牢靠，增加试验准确度与精度。

附图说明

图1：本发明的俯视图。

图2：本发明的主视图。

图3：本发明的左视图。

图中，1侧板，2型腔，3钉头，4光滑段，5螺纹段，6螺母。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

如图1-3所示，本实施例的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，包括两个具有凹凸拼接面的侧板1，两块所述的侧板拼接后中间具有型腔2，两块所述的侧板通过两端的螺杆组件连接在一起。

本实施例中所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，所述的型腔为骨头型，所述骨头型型腔总长330mm，两端“骨头型”宽度为60mm，中间矩形部分长×宽为100mm×30mm。

本实施例中所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，每个所述的螺杆组件包括从前端往后依次具有钉头3、光滑段4、螺纹段5的螺杆和螺母6，所述的螺杆穿过两块所述的侧板，其一端的钉头嵌入侧板内，另一端的螺纹段与螺母连接。

本实施例中所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，所述钉头的平面面积为装置截面面积的1/3~1/2，嵌入深度为10~20mm，光滑杆和螺纹杆的截面面积为装置截面面积1/3~1/4，光滑杆的长度为70~90mm，螺纹杆的长度为10~20mm，螺母的尺寸与螺杆搭配。

本实施例中所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，所述侧板的材料为刚性有机玻璃或塑料。

本实施例中所述的纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型装置，该装置的长度380~430mm，宽度为80~100mm，高度30~50mm。

用上述装置进行纤维水泥基复合材料单轴拉伸试件成型的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将两块侧板根据凹凸面的拼接缝进行拼接围成一个型腔；

（2）用螺栓杆穿过两侧板，钉头埋入侧板内，光滑杆穿过两侧板，螺纹杆延伸侧板外，然后用螺母拧紧固定，刷脱模油；

（3）将搅拌好的纤维水泥基复合材料浆体倒入装置中，刮平，养护1d拆模，标准养护至龄期，然后测试单轴抗拉强度。

实施案例：

采用p•ii42.5硅酸盐水泥，自来水。配合比(g)：水泥-450，粉煤灰-450，砂-270，水-270，减水剂-2.4；pva纤维体积掺量-2.0%。（1）制备纤维水泥基复合材料浆体：首先将水泥、粉煤灰加入搅拌机中充分混匀，加入水及减水剂，再加入砂，搅拌成砂浆，然后将纤维缓慢加入砂浆中，充分搅拌得到纤维水泥基复合材料浆体。（2）制备单轴拉伸试件：首先将两块侧板根据接缝进行拼接围成一个型腔；然后用螺栓杆穿过两侧板，钉头埋入侧板内，光滑杆穿过两侧板，螺纹杆延伸侧板外，然后用螺母拧紧固定，刷脱模油；最后将搅拌好的纤维水泥基复合材料浆体倒入装置中，刮平，养护1d拆模，标准养护至28d。利用mts810测试系统进行性能测试，加载方式为按位移加载，加载速率为0.1mm/min，得到试件单轴抗拉强度为4.21mpa。

应当指出，上述实施实例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。