3d打印构件层间剪切强度的测试结构及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑施工领域，特指一种3D打印构件层间剪切强度的测试结构及测试方法。
【背景技术】
[0002]3D打印技术在建筑领域已有应用，3D打印建筑技术的成功应用将实现节约建筑材料，降低建筑业的物耗、能耗，减少建筑业对环境的污染。
[0003]3D打印建筑构件，如梁、柱、墙等构件是通过3D打印喷头逐层打印、相互叠设形成建筑构件的外壳，根据构件承载力需要确定在其内部进行钢筋配置或混凝土浇筑。然而针对3D打印建筑构件其承载性能如何需要通过试验进行验证。3D打印建筑构件的形成原理决定了其与普通建筑构件的区别:3D打印机逐层打印、相互叠设形成的构件外壳存在剪切强度局部薄弱的问题，而目前现有的建筑构件的抗剪试验方法并不适用于3D打印建筑构件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种3D打印构件层间剪切强度测试结构及测试方法，解决现有建筑构件的抗剪试验方法不适用于3D打印建筑构件的问题。
[0005]实现上述目的的技术方案是:
[0006]本发明一种3D打印构件层间剪切强度的测试方法，包括:
[0007]采用3D打印技术，逐层打印形成构件壳体，所述构件壳体内部中空形成浇筑空间；
[0008]于所述浇筑空间内依次浇筑形成相互分隔开的第一段混凝土结构、第二段混凝土结构、以及第三段混凝土结构；
[0009]将所述构件壳体放置在加载装置上，其中:所述构件壳体上对应第一段混凝土结构和第三段混凝土结构的部分置于所述加载装置上，所述构件壳体上对应所述第二段混凝土结构的部分悬空；
[0010]通过所述加载装置对所述构件壳体上与悬空相对的侧部施加荷载，以测得所述构件壳体的层间抗剪承载力。
[0011]采用在3D打印的构件壳体内浇筑分隔开的多段混凝土结构，为3D打印构件壳体增加一定的结构强度，以确保构件壳体能够承受一定的荷载，而混凝土结构之间相互分隔，不会影响3D打印构件壳体的层间抗剪强度，可以获得精确的3D打印构件壳体的层间抗剪承载力。
[0012]本发明3D打印层间剪切强度的测试方法的进一步改进在于，于所述浇筑空间内依次浇筑形成相互分隔开的第一段混凝土结构、第二段混凝土结构、以及第三段混凝土结构包括:
[0013]于所述浇筑空间内浇筑混凝土形成第一段混凝土结构，确保所述第一段混凝土结构与所述构件壳体之间紧密贴合；
[0014]于所述第一段混凝土结构之上铺设第一分隔层；
[0015]于所述第一分隔层之上、所述浇筑空间内浇筑混凝土形成第二段混凝土结构，确保所述第二段混凝土结构与所述构件壳体紧密贴合；
[0016]于所述第二段混凝土结构之上铺设第二分隔层；
[0017]于所述第二分隔层之上、所述浇筑空间内浇筑混凝土形成第三段混凝土结构，确保所述第三段混凝土结构与所述构件壳体紧密贴合。
[0018]本发明3D打印层间剪切强度的测试方法的进一步改进在于，所述第一分隔层和所述第二分隔层为单层或多层气垫膜。
[0019]本发明3D打印层间剪切强度的测试方法的进一步改进在于，所述加载装置包括千斤顶、与所述千斤顶连接的加载钢板、以及置于地面的垫板，所述加载钢板与所述第二段混凝土结构的厚度相同，所述垫板与所述第一段混凝土结构和所述第三段混凝土结构的厚度相同；
[0020]将所述构件壳体放置在加载装置上，包括:
[0021]将所述构件壳体上对应所述第一段混凝土结构和所述第三段混凝土结构的部分置于所述垫板上，
[0022]所述构件壳体上对应所述第二段混凝土结构的部分朝向地面的一侧悬空；
[0023]通过所述加载装置对所述构件壳体上与悬空相对的侧部施加荷载，包括:在所述构件壳体上对应所述第二段混凝土结构的部分背向地面的一侧放置所述加载钢板；
[0024]通过所述千斤顶和所述加载钢板对所述构件壳体上对应所述第二段混凝土结构的部分施加荷载，当所述构件壳体上对应所述第二段混凝土结构部分相对于两端部发生位移时，此时的荷载即为所述构件壳体的层间抗剪承载力。
[0025]本发明3D打印层间剪切强度的测试方法的进一步改进在于，所述加载装置还包括反力架和支设于地面上的反力架支座，所述反力架支设于所述反力架支座上，所述反力架上活动连接所述千斤顶。
[0026]本发明一种3D打印构件层间剪切强度的测试结构，包括:
[0027]3D打印形成的构件壳体，内部中空形成浇筑空间；
[0028]浇筑形成于所述浇筑空间内且相互分隔设置的第一段混凝土结构、第二段混凝土结构、以及第三段混凝土结构；以及
[0029]加载装置，对所述构件壳体施加荷载以测得所述构件壳体的层间抗剪承载力，其中:
[0030]所述构件壳体横向置于所述加载装置上，所述构件壳体上对应第一段混凝土结构和第三段混凝土结构的部分置于所述加载装置上，所述构件壳体上对应所述第二段混凝土结构的部分悬空。
[0031]本发明3D打印构件层间剪切强度的测试结构的进一步改进在于，所述的第一段混凝土结构、第二段混凝土结构、以及第三段混凝土结构均与所述构件壳体紧密贴合，所述第一段混凝土结构和所述第二段混凝土结构之间铺设有第一分隔层，所述第二段混凝土结构和所述第三段混凝土结构之间铺设有第二分隔层。
[0032]本发明3D打印构件层间剪切强度的测试结构的进一步改进在于，所述第一分隔层和所述第二分隔层为单层或多层气垫膜。
[0033]本发明3D打印构件层间剪切强度的测试结构的进一步改进在于，所述加载装置包括千斤顶、与所述千斤顶连接的加载钢板、以及置于地面的垫板，所述加载钢板与所述第二段混凝土结构的厚度相同，所述垫板与所述第一段混凝土结构和所述第三段混凝土结构的厚度相同。
[0034]本发明3D打印构件层间剪切强度的测试结构的进一步改进在于，所述加载装置还包括反力架和支设于地面上的反力架支座，所述反力架支设于所述反力架支座上，所述反力架上活动连接所述千斤顶。
【附图说明】
[0035]图1为本发明3D打印构件层间剪切强度的测试方法中构件壳体的立面示意；
[0036]图2为本发明3D打印构件壳体的横向剖面俯视图；
[0037]图3为本发明3D打印构件壳体中浇筑第一段混凝土结构的竖向剖面示意图；
[0038]图4为本发明3D打印构件壳体中铺设第一分隔层的竖向剖面示意图；
[0039]图5为本发明3D打印构件壳体中浇筑第二段混凝土结构的竖向剖面示意图；
[0040]图6为本发明3D打印构件壳体中铺设第二分隔层的竖向剖面示意图；
[0041]图7为本发明3D打印构件壳体中浇筑第三段混凝土结构的竖向剖面示意图；以及
[0042]图8为本发明3D打印构件层间剪切强度的测试方法中通过加载装置加载测试的结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0044]本发明提供