[发明专利]一种混凝土粗集料界面粘结强度测试方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土集料界面粘结强度测试技术领域，尤其是涉及一种混凝土粗集料界面粘结强度测试方法。

背景技术

混凝土粗集料界面存在强度薄弱过渡区，界面过渡区结构相对疏松，强度较低，是细观力学的重点研究内容。细观结构研究表明，界面过渡区是混凝土力学性能的薄弱环节。界面粘结强度直接影响混凝土的力学性能，特别是抗拉强度，是混凝土细观力学数值分析的重要参数。

目前，混凝土粗集料界面过渡区力学强度的测试方法主要有显微硬度法和劈拉法。其中，显微硬度测试是选择一定的载荷，把金刚石正四棱锥压头压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，在试样表面压出一个底面为正方形的正四棱锥压痕，然后计算荷载与压痕面积比值获得界面的显微硬度，但是这种方法只能获得界面的硬度指标，不能直接得到细观力学分析所需要的强度指标。劈拉法首先加工2cm×2cm×1cm的石材，用砂纸将其中一个2cm×2cm面作为界面粘结界面打磨，再将打磨后的石材垂直放入2cm×2cm×2cm试模一侧，再在试模另一侧浇注水泥净浆，经小刀插捣、手工振动刮平后，养护至所要求龄期，然后进行劈拉强度测定。该测试方法所制作试件的界面粘接状况与现场制作的混凝土存在较大差异，一是石材的粘结界面经过打磨与混凝土中粗集料粘结界面有差异；二是试件粘结界面的成形条件与现场混凝土中界面成形条件不同，没有经过现场混凝土集料与砂浆挤压、摩擦、振捣过程。并且养护时界面暴露在空气中，界面粘结过程中的温度和湿度条件也与实际条件不相符合。因此，发明一种准确测试混凝土界面粘结强度的方法，是混凝土细观力学研究的重要内容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种混凝土粗集料界面粘结强度测试方法，其设计合理、操作简便、实现方便且使用效果好、测试结果准确，能有效解决现有测试方法所存在的试件与现场混凝土中的粗集料界面差异较大、测试结果不准确、操作复杂等缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种混凝土粗集料界面粘结强度测试方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、选定大粒径粗集料及配料：按照需测试混凝土中各组分间的配合比进行称量和配料，用于配制所述需测试混凝土的粗集料粒径≤30mm，配料之前先在称量出的所述粗集料中挑选出粒径为25mm～30mm且一侧面为平面的大粒径粗集料，之后再将称量出的用于配制所述需测试混凝土的各组分搅拌混合均匀并形成混凝土拌合物；所述平面为所述大粒径粗集料的粘结界面；

步骤二、固定大粒径粗集料粘结界面，其固定过程如下：首先，将一个上部开口的成型模具安装在振动台上，所述成型模具的高度为H；其次，将步骤一中配制成的混凝土拌合物装入成型模具，且所装入混凝土拌合物的高度为紧接着，将步骤一中挑选出的大粒径粗集料逐个分散插入已装入成型模具内的混凝土拌合物中，插入时确保大粒径粗集料的粘结界面朝上且与其外侧混凝土拌合物的上平面相平行；之后，启动振动台对成型模具进行连续振动，并使得插入所述混凝土拌合物中的大粒径粗集料逐渐竖直下沉，直至粘结界面与其外侧混凝土拌合物的上平面相平齐；随后，对下沉入所述混凝土拌合物中的大粒径粗集料位置逐个进行修正，使得各大粒径粗集料的粘结界面均朝上且与外侧混凝土拌合物的上平面相平齐；

步骤三、浇注砂浆后进行振动，且待养护至终凝后拆模：对步骤二中所述成型模具内部的混凝土拌合物及已固定好的大粒径粗集料进行静置养护，且直至成型模具内部的混凝土拌合物终凝后，用测量工具测量出所述已固定好的大粒径粗集料在成型模具内部的具体位置进行测量，并作以记录；之后，向成型模具内部灌注砂浆直到填满成型模具，且灌注过程中启动所述振动台对成型模具进行连续振动，使得灌注入成型模具内部的砂浆的上部表面处于水平状态；随后，对灌注入成型模具内部的砂浆进行养护且待所灌注砂浆初凝后，拆除成型模具，便获得整体试件毛坯；

步骤四、整体试件养护：将步骤三中所述整体试件毛坯养护到试件测试时需养护的龄期，便获得最终成型的整体试件；

步骤五、试件钻取：按照步骤三中所记录的大粒径粗集料在成型模具内部的具体位置，在步骤四中成型的整体试件上部对各大粒径粗集料进行放样定位，并相应在所述整体试件上部放样出各大粒径粗集料的外围边线及几何中心点，采用钻芯机以所述几何中心点为中心竖直向下钻取一个圆柱体试件；所述大粒径粗集料的粘结界面位于圆柱体试件的中部；

步骤六、试件测试：采用抗折强度试验机对圆柱体试件中大粒径粗集料的粘结界面进行界面抗折强度测试。