[发明专利]一种可施加侧压力的单丝拉拔试验装置

说明书

本发明提供一种可施加侧压力的单丝拉拔试验装置，包括框架组件、侧向施压组件和拉拔试验组件，所述的框架组件包括用于固定待测试块的试块固定组件，用于调整试块整体高度的四根长直螺杆和用于将装置固定在试验机上的底部钢板，所述的试块固定组件包括框架、框架内底板和框架内竖向侧板组件，所述的侧向施压组件包括固定在框架外侧壁上的套筒、连接在套筒两侧的旋转手柄、微型压力传感器以及设置在套筒内部的弹簧；所述的拉拔试验组件包括用于夹持单丝纤维的夹具、连接在夹具上方的接头。本发明原理清晰、结构简单，可用于检测侧压力存在的情况下，单根纤维在竖向单调荷载下与基体间的粘结性能，能完全满足科学研究或现场检测的需要。

技术领域

本发明属于复合材料力学性能测试技术领域，涉及一种单丝拉拔试验装置，尤其涉及是可施加侧压力的单丝拉拔试验装置。

背景技术

在普通混凝土中掺入纤维，可以明显改善其抗拉、抗剪、抗弯、抗裂和耐磨等力学性能，并有利于增强混凝土的断裂韧性和抗冲击性能，尤其是高弹性模量纤维的掺入，如钢纤维。钢纤维对混凝土的增强增韧阻裂作用主要是通过它与基体间的粘结力来实现的。在宏观尺度，通常采用纤维拉拔试验来定量地测得纤维与基体间的界面粘结力，并进一步计算粘结强度。相关规范中只规定了基体是砂浆时的纤维拉拔试验的试块形状，但并不适用于基体是混凝土的情况。根据文献检索的结果显示，目前混凝土(或纤维混凝土)的纤维拉拔试验研究中所使用的试验装置种类很多，但是试验过程中的对中问题都不能得到很好解决，并且受纤维和试块尺寸的限制，都未考虑侧压力对纤维粘结性能的影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种可施加侧压力的单丝拉拔试验装置，包括框架组件4、侧向施压组件1和拉拔试验组件，其特征在于：所述的框架组件4包括用于固定待测试块10的试块固定组件11，用于调整试块整体高度的四根长直螺杆12和用于将装置固定在试验机上的底部钢板13，所述的试块固定组件11包括框架14、框架14内底板15和框架内竖向侧板组件6，通过试块固定组件11对待测试块10进行“上下左右”四个面的周向限位固定；所述的侧向施压组件1包括固定在框架14外侧壁上的套筒7、连接在套筒7两侧的旋转手柄8、微型压力传感器2以及设置在套筒内部的弹簧9，所述的竖向侧板组件6中部开设有通孔，用于与侧向施压组件连接，对试块进行侧向施压；所述的拉拔试验组件包括用于夹持单丝纤维的夹具5、连接在夹具5上方的接头18，接头18外接液压伺服试验机，用于对单丝纤维提供拉拔力，进行拉拔试验。

所述的框架14包括U型框体和两块分别铺设在U型框体上端两侧边的水平钢板，两块水平钢板靠装置内侧端与待测试块10上表面接触，实现对方形待测试块的上方限位，两块水平钢板靠装置外侧端上对称开设四个螺栓孔，底部钢板13上周向对称开设有对应的四个螺栓孔，四根长直螺杆12分别穿过上下对称的四组螺栓孔后，通过螺母旋合固定，实现框架14的外部固定，通过调整框架14与底部钢板13之间的相对距离，调整试块整体高度。

所述的旋转手柄8为L型旋转手柄，手柄与套筒7接触端设有直径略小于弹簧9直径的一段杆体，用于插入弹簧9内与弹簧一起移动，将外部施加在旋转手柄8上的转向力传递给弹簧9，形成对微型压力传感器2的侧向压力，进而经由压力传感器将侧向压力传递给侧板组件6，最后由侧板将测压均匀传递给试块。

所述的微型压力传感器2为硬币式微型压力传感器，传感器两侧分别带螺杆，一侧螺杆伸入套筒7内，与套筒内弹簧9接触，一侧螺杆穿过侧板组件6上中部通孔，通孔外侧螺杆上设有螺母，用于将穿过通孔的一侧螺杆固定在侧板组件6上，使压力经由侧板组件向试块侧壁施压，中部压力感应部件与外接压力显示部件连接，实时显示试块侧向受压值。

所述的夹具5包括两块相配合的钢板组件，两块钢板之间通过8组螺钉连接固定，通过调整8组螺钉的松紧，将两块钢板分开，夹入待测试块上方纤维后，旋紧钢板固定夹紧纤维，夹具5上端设有凸块，凸块与接头18上对称开设圆孔，通过穿过圆孔的钢棒17实现接头18与夹具5的连接固定。