[发明专利]纤维增强混凝土单轴拉伸性能测试试件及其测试方法

说明书

本发明提出一种纤维增强混凝土单轴拉伸性能测试试件及其测试方法，测试试件呈骨头状，包括两端夹持段、中部测试段及传力段，夹持段为流线型，测试方法包括测试试件成型、拆模、拉伸试验准备以及实验数据记录，在两侧板、两端部夹持模具和底部的成型模板围成的成型腔内浇筑测试试件，拆模时将测试试件连同夹持模具取下，将夹持模具与试验设备连接；本发明的测试方法通过夹持模具与测试试件一体成形，测试试件与夹持夹具接触嵌合程度好，不易产生应力集中现象，传力均匀，且可直接安装于试验设备上，快速有效的测试测试试件；本发明的测试试件为骨头形状，各截面平缓过渡，受力与传力均匀，减少断裂发生在测试段以外位置的现象，试验成功率高。

技术领域

本发明属于混凝土性能试验技术领域，特别是指一种纤维增强混凝土单轴拉伸性能测试试件及其测试方法。

背景技术

抗拉性能是各种材料的重要机械性能，材料的抗拉性能可由单轴拉伸测试得到。在单轴拉伸测试中，试件的形状和夹持方式对于测试的成功率和准确度至关重要。混凝土材料包括大多数纤维增强混凝土是脆性材料，在单轴拉伸测试中，如果试件的形状和夹持方式不当的话，最终的断裂很容易出现试件的夹持端部，而不是在中间的预定破坏段，从而导致测试无效；现有技术的普通混凝土材料测试试件安装方法包括：预埋式制作试件方法，对于非均质的混凝土材料，预埋结构往往成为出现初期内部裂纹的原因，试验成功率不确定；端部设置孔型结构的试件，在试验过程中，拉孔出现因为应力集中引起偏载，导致断裂面和极限应力不能反应材料的实际情况；对于摩擦或粘接方式连接试件，往往出现摩擦力或者粘接力不足情况；而纤维增强混凝土材料除了具有与普通混凝土材料相似的脆性外，其抗拉性能和延展性差别较大，现有技术的抗拉试验测试试件的尺寸和结构并不是纤维增强混凝土材料拉伸测试最合适选择，现有技术的抗拉试验测试试件的尺寸和结构并不是纤维增强混凝土材料拉伸测试最合适选择，需要设计一种可靠的、且能够适应纤维增强混凝土材料的试件夹持方式和相应的试件形状，对成功实现纤维增强混凝土单轴拉伸性能测试具有举足轻重的意义。

发明内容

为解决以上现有技术的不足，本发明提供了一种快速有效地测量纤维增强混凝土单轴拉伸性能的方法，以试件的成型模具作为试验夹具，从而可快速、可靠、有效地测量纤维增强混凝土单轴拉伸性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种纤维增强混凝土单轴拉伸性能测试试件，其呈各处厚度均匀的骨头状板块，测试试件包括两端的夹持段、中部的测试段以及连接夹持段和测试段的传力段，测试段为长方体结构，传力段为横截面大小平缓变化的结构，夹持段的上端平面为弧形曲面，夹持段的两侧面为拉力作用面，其为多个连续弧形曲面，拉力作用面上端与上端平面相切，下端和传力段侧面相切。

优选地，测试试件总长与测试段长度A0比为7：3，夹持段的长度A2为(0.35-0.4)A0，传力段长度A1为(2/3A0-A2)。

优选地，测试段的宽度为B0，夹持段的最大横截面宽度B2为(2.2-2.5)B0，最小横截面宽度B1为(1.7-1.8)B0。

一种纤维增强混凝土单轴拉伸性能测试方法，基于以上的测试试件，包括：

步骤一、测试试件成型，通过使用两侧板、两端部夹持模具和底部的成型模板围成测试试件的成型腔，浇筑前对成型腔内壁进行充分的清洁，并涂抹一层便于脱模的涂层，向成型腔内浇筑纤维增强混凝土浆料，振实并均匀碾压各处浆料，使浆料充分填充成型腔四壁接缝处，沿成型腔上端平面将浆料上平面刮平，测试试件充分凝结后进行湿润养护，并用不透水薄膜覆盖表面保持其表面潮湿；

步骤二、拆模，拆除两侧板，将测试试件连同两端部的夹持模具从成型模板上取下，获得测试试件；

步骤三、拉伸试验准备，两端部的夹持模具通过万向连接头和试验设备的上下机械加载端分别连接，测试试件上连接有用于采集测试试件产生的瞬时应变和总应变量的LVDT位移系统；