[发明专利]一种用于测试柔性纤维在水泥基体中拉拔行为的制样方法

说明书

本发明公开一种用于测试柔性纤维在水泥基体中拉拔行为的制样方法：S1、将柔性纤维裁剪至固定长度；S2、准备制样模具：模具包括制样槽和两块隔板；S3、将柔性纤维垂直穿过两块隔板；S4、将穿有柔性纤维的隔板插入制样槽中并固定，使得隔板与制样槽中相对的两个侧面均保持平行；然后将柔性纤维拉直，固定；S5、向隔板与制样槽围合的区域浇注砂浆，使砂浆漫过纤维，振出气泡，将砂浆表面抹平；S6、标准养护至特定龄期后，脱掉隔板和制样槽，获得垂直穿插有柔性纤维的水泥基体试样；S7、将水泥基体试样切割成块状试样，保证每个块状试样中垂直插入一根纤维；S8、将暴露在块状试样外部的多余纤维剪掉，然后固定在拉力试验机上进行纤维拉拔测试。

技术领域

本发明涉及建筑材料的表征技术领域，具体涉及一种用于测试柔性纤维在水泥基体中拉拔行为的制样方法。

背景技术

水泥基材料是目前世界上使用最广泛的建筑材料，但是水泥基材料是脆性材料、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。在制作试样时，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。

对于碳纤维、人工合成纤维、植物纤维等柔性纤维，采用如上所述的插入法不能保证纤维垂直插入水泥基体中，一方面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；另一方面，也不能保证插入水泥基体中的纤维深度与实验设计值相吻合。此外，该种方法模具与制样方法相对繁锁复杂，一个模具只能插入少量纤维进行拉拔实验；模具的使用效率低。

发明内容

为了解决现有技术测试柔性纤维在水泥基体中拉拔行为制样复杂且无法保证柔性纤维的埋入深度与实验设计值相吻合等问题，本发明提供了一种用于测试柔性纤维在水泥基体中拉拔行为的快速制样方法，本发明的方法能使批量柔性纤维垂直插入水泥基体中；本发明的方法简单、易于操作且纤维埋入深度准确；本发明的制样成本较低。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种用于测试柔性纤维在水泥基体中拉拔行为的制样方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、将所述柔性纤维裁剪至固定长度；

S2、准备制样模具：所述的制样模具包括制样槽和两块隔板；

S3、通过穿孔装置将若干所述柔性纤维垂直穿过两块所述隔板；

S4、将穿有所述柔性纤维的两块所述隔板插入所述制样槽中并固定，使得两块所述隔板保持平行且所述柔性纤维垂直于两块所述隔板；然后将所述柔性纤维拉直，固定；

S5、沿所述隔板的边缘向所述隔板与所述制样槽围合的区域内浇注砂浆，并使砂浆漫过所述柔性纤维，振出砂浆中的气泡，将浇注后的砂浆表面抹平；

S6、标准养护至特定龄期后，脱掉所述隔板和所述制样槽，获得垂直穿插有若干柔性纤维的水泥基体试样；

S7、将所述水泥基体试样切割形成若干块状试样，保证每个块状试样中垂直插入一根柔性纤维；

S8、将暴露在块状试样外部的多余纤维剪掉，然后将块状试样固定在拉力试验机上进行纤维拉拔测试。

进一步的，步骤S2中所述的制样槽选用矩形槽；所述的隔板选用两块尺寸相同的T型隔板。