[发明专利]一种锚固用纤维增强复合材料的拉伸试验方法

说明书

本发明提供一种锚固用纤维增强复合材料的拉伸试验方法，采用环氧树脂砂浆锚固。砂浆由如下重量份的原料组成：环氧树脂100～150份、乙二胺15～25份、邻苯二甲酸二丁酯15～25份、丙酮20～30份、水泥200～280份、砂500～600份。锚固用纤维增强复合材料的拉伸试验中对杆件夹持部分的处理技术是采用适当配合比和拌合工艺的具有高抗压强度和高粘结强度的环氧树脂砂浆对杆件夹持部分进行处理，使杆件做拉伸试验时，保证在试件的标距内发生拉伸断裂破坏，避免了拉伸断裂前夹具夹持部分的滑脱和破坏。步骤简单、操作方便、实用性强。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，特别涉及一种锚固用纤维增强复合材料的拉伸试验方法。

背景技术

拉伸性能是纤维增强复合材料的主要性能，锚固用纤维增强复合材料是一种高拉伸强度(可达1000MPa)和高拉伸弹性模量(可达50GPa)的材料，按照现有的纤维增强材料拉伸性能试验方法如GB/T1447-2005《纤维增强材料拉伸性能试验方法》、GB/T13096-2008《拉挤玻璃纤维增强塑料杆力学性能试验方法》等方法进行试验，易出现以下问题：1、夹具夹持力不足，杆件从夹具中滑脱2、夹具夹持力太大，杆件标距部分拉伸断裂破坏前夹持部分被夹具挤压碎，而且会产生明显的端头效应，导致试件夹持端根部产生严重的应力集中，使得测试数据偏低、数据离散性大，不能真实的反映产品性能，严重影响对产品性能的判定。

对此，田华等关于《一种改进的玻璃纤维锚杆拉伸试验模型》的研究分别采用树脂和水泥砂浆两种锚固剂进行了玻璃纤维锚杆拉伸试验，但二者的都存在成功率不高的问题。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种纤维增强复合材料的拉伸试验用锚固环氧树脂砂浆。锚固用纤维增强复合材料的拉伸试验中对杆件夹持部分的处理技术是采用适当配合比和拌合工艺的具有高抗压强度和高粘结强度的环氧树脂砂浆对杆件夹持部分进行处理，使杆件做拉伸试验时，保证在试件的标距内发生拉伸断裂破坏，避免了拉伸断裂前夹具夹持部分的滑脱和破坏。本发明可靠性高，成功率达99％以上。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种纤维增强复合材料的拉伸试验用锚固环氧树脂砂浆，由如下重量份的原料组成：环氧树脂100～150份、乙二胺15～25份、邻苯二甲酸二丁酯15～25份、丙酮20～30份、水泥200～280份、砂500～600份。

现有的环氧树脂锚固剂和水泥砂浆由于固化强度不足或韧性差、易开裂等问题，在拉伸试验中会出现拉脱的现象。为了探究拉脱现象出现的原因，本申请系统研究了锚固介质的粘结特性和硬化后强度对拉伸过程中锚杆稳固性的影响，并通过大规模实验对锚固介质进行筛选，偶然发现：采用本发明的环氧树脂砂浆对锚杆进行灌注时，由于其较小的固化收缩率和优异的粘结性能，既能增加锚固介质与锚杆见的轴向摩擦力和抗剪切力，又能有效降低固定、拉伸过程中收缩应力对注浆材料的损害，有效避免了拉伸试验中锚杆拉脱现象的产生。

优选的，由如下重量份的原料组成：环氧树脂100～125份、乙二胺15～20份、邻苯二甲酸二丁酯15～20份、丙酮20～25份、水泥200～240份、砂500～550份。

优选的，由如下重量份的原料组成：环氧树脂125～150份、乙二胺20～25份、邻苯二甲酸二丁酯20～25份、丙酮20～30份、水泥200～280份、砂500～600份。

优选的，所述砂为天然河沙。天然河沙加入不仅可以减少环氧树脂的用量，还可以减少环氧树脂固化后体积的收缩；有助于提高灌浆料的抗压弹性模量和抗冲击性。

优选的，若锚杆与钢管的直径相差12～18mm时，为了保证浆液充分、均匀灌注，以及足够的粘结强度，本发明优选的砂的粒径为0.2～5mm，当砂粒径大于5mm时，浆液在钢管中的分布不均匀，当砂粒粒径小于0.2mm时，浆料强度下降较大，易出现浆料与骨料的分离。