[发明专利]一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具及其制作和应用

权利要求书

1.一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具，其特征在于，该模具包括：

经螺栓连接的底板(1)、中层板(2)、上层板(3)，所述中层板(2)及所述上层板(3)上均开设有凹槽，所述的凹槽用于浇筑水泥浆体；

连接在底板(1)上表面两侧的立柱(4)，

两端分别固定在两侧立柱(4)上的纤维(5)，该纤维(5)横向穿设在所述中层板(2)和上层板(3)之间，

所述中层板(2)及所述上层板(3)均为模块结构的组件拼接构成，在构成中层板(2)和上层板(3)的各模块之间设有用于隔开水泥浆体的隔膜(6)，所述的纤维(5)穿过隔膜(6)。

2.根据权利要求1所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具，其特征在于，所述中层板(2)与上层板(3)上下对应各模块相同。

3.根据权利要求1所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具，其特征在于，构成中层板(2)和上层板(3)的各模块的中间位置设置有宽度为0.1-0.5mm的缝隙(8)。

4.根据权利要求1所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具，其特征在于，由模块拼接得到的中层板(2)与上层板(3)形成的凹槽为梯形。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具，其特征在于，所述底板(1)、中层板(2)、上层板(3)和立柱(4)均使用亚克力材料切割而得。

6.根据权利要求1所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具，其特征在于，所述隔膜(6)为聚四氟乙烯薄膜，厚度0.08-0.2mm，设有3-8个，所述立柱(4)有2-10个。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具的应用，其特征在于，用于制备浇筑流程，采用以下方法：

1)使用刀片切割出所需尺寸和数量的隔膜(6)，根据中层板(2)厚度和每个试件的位置，在每条隔膜(6)上做好标记，隔膜(6)高度大于中层板(2)与上层板(3)的厚度之和，以使隔膜将两侧水泥浆体完全隔开；

2)将适当长度的纤维(5)穿入针中，接着用带有纤维的针穿过隔膜(6)标记处；

3)将纤维一端紧紧缠绕在一侧立柱(4)上并用胶带固定，对齐中层板(2)和带有立柱的底板(1)，将隔膜(6)放入中层板各模块的中间位置，拉直纤维(5)并将纤维尾端紧紧缠绕到另一侧立柱(4)上并用胶带固定；

4)将组成上层板(3)的各模块对应放置于组成中层板(2)的模块上，并用螺栓将中层板(2)、上层板(3)和底板(1)拧紧固定，此时纤维(5)已放置于中层板与上层板之间，保证纤维(5)位于浇筑试件的中间；

5)使用棉签在凹槽底面、侧面和隔膜(6)侧面涂油，同时需避免将油涂到纤维(5)上；

6)搅拌制备水泥基浆体，使用小勺将水泥浆体浇入隔膜两侧的凹槽处，并用细针振捣避免触碰纤维，浇筑完成后水泥浆体顶部与上层板模块平齐，底部与底板表面接触，此时双向拔出单纤维试件浇筑完成。

8.如权利要求1-6任一项所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具的应用，其特征在于，用于拆模流程，采用以下方法：

1)先将缠绕立柱(4)的纤维松开，后用细刀片将各模块中间缝隙(8)处的纤维割断，此时埋在每个试件中间的纤维将相互独立，避免拆模时单根长纤维被拉断影响试件中的纤维-基体的界面粘结；

2)从纤维埋深长的一侧开始拆模，首先取下固定的底板(1)、中层板(2)、和上层板(3)的两个螺栓(7)，并松开第二排螺栓(7)；

3)使用雕刻刀将试件与中层板(2)和上层板(3)模块分离；

4)待将第一排试件拆模完毕后，再取下第二排螺栓(7)，防止拆模过程中模具的移动对试件产生损坏；

5)剪开各试件之间的隔膜(6)，得到中心带有单根纤维(5)的双向拔出梯形试件(9)。

9.根据权利要求8所述的一种双向单纤维拔出水泥基体试件模具的应用，其特征在于，对制备得到的双向拔出梯形试件(9)进行测试，采用以下方法：

1)使用高精度的荷载传感器(10)测量单纤维拔出力；

2)使用刀片将伸出双向拔出梯形试件(9)的纤维割断，随后将隔膜两侧的双向拔出梯形试件(9)分别粘贴在上下两个L型铁片(11)上，L型铁片(11)通过带有长方体平台的圆柱螺杆与试验机相连；

3)使用位移加载法，在纤维达到峰值力前以0.5mm/min的速度使纤维从水泥基体中缓缓拔出，峰值力后，可调节至合适速度直至纤维拉出或者断裂，测试结束。