[發明專利]超高性能混凝土中鋼纖維與漿體粘結強度的測試方法

在審

• 申請號: 201810924134.0
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109030348A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 樊俊江;於林鋒;韓建軍;李華良;王瓊
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 上海九澤律師事務所 31337
• 代理人: 周云

本發明超高性能混凝土中鋼纖維與漿體粘結強度的測試方法，涉及超高性能混凝土技術領域。本方法包括步驟：A.準備一鉆有小孔的測試片；B.將微細鋼纖維以兩端等長的方式穿入測試片上的小孔；C.將上述測試片嵌入鋼模具；D.從模具兩側澆入不含鋼纖維的自流平超高性能混凝土漿體，放入養護室養護；E.養護至28日齡期后拆模；F.將試塊兩端通過夾具置于萬能試驗機上進行拉拔試驗，直至埋入一側漿體的微細鋼纖維完全拔出止，通過拔出過程中的最大荷載，計算得到超高性能混凝土中鋼纖維與漿體的粘結強度。本發明測試方法可有效排除鋼纖維與超高性能混凝土漿體界面粘結強度測試過程中可能引起試驗結果不準確的因素，具有方法簡潔，準確性較高。

技術領域

本發明涉及超高性能混凝土技術領域，具體指一種超高性能混凝土中鋼纖維與漿體粘結強度的測試方法。

背景技術

超高性能混凝土(UHPC)是一種新型超高性能水泥基復合材料，它以水泥、硅灰、細骨料、鋼纖維、高性能減水劑為主要原材料，通過剔除粗骨料，采用低水膠比，并根據最緊密堆積原理構建，最大程度降低材料內部缺陷，從而使UHPC獲得超高強度、超高韌性、超長耐久性，同時兼具優異的抗沖擊性、耐磨性和粘結性，被認為是20世紀最具有創新性的水泥基工程材料之一。

超高性能混凝土與高強混凝土相比，具有更高的抗壓、抗折、抗拉強度。目前周內研究的超高性能混凝土抗壓強度在120～180MPa，抗折強度在25～45MPa，抗拉強度8～12MPa之間。然而，大量研究表明，超高性能混凝土除去鋼纖維的漿體部分，無論如何優選原材料和優化配合比，其極限抗壓強度在120MPa左右，超高性能混凝土抗壓強度的進一步提升和脆性的改善很大程度上來源于超高性能混凝土漿體與鋼纖維之間強大的界面粘結力，例如硅灰的摻加可以顯著增加漿體的稠度，提高漿體在鋼纖維表面的附著力，并通過顆粒填充效應和高火山灰活性改善漿體與鋼纖維的界面過渡區，從而提高超高性能混凝土漿體與鋼纖維的界面粘結力，當硅灰取代水泥摻量從10％提升到30％時，鋼纖維與漿體界面粘結強度提高150％，超高性能混凝土的抗壓強度提升幅度也達到10MPa。因此，研究鋼纖維與超高性能混凝土漿體間的界面粘結力對于優化超高性能混凝土原材料選擇，促進超高性能混凝土的各項指標達到更高水平具有重要意義。

然而，目前尚沒有成熟的微細鋼纖維與漿體粘結強度的測試方法，現有的一些鋼纖維粘結強度測試方法還存在如下問題：(1)采用單根鋼纖維部分埋入單側漿體后，用夾具直接加持鋼纖維進行拉拔，與實際試件中鋼纖維拔出的情況有較大的出入。(2)直接在帶有鋼纖維的水泥基體上澆筑另一半漿體，未通過隔板將兩側漿體隔開，導致鋼纖維與漿體界面粘結強度的測試結果受新舊漿體界面抗拉強度的影響；(3)采用類似于本方法的拔出方式，但由于無法保證鋼纖維垂直地埋入漿體中，導致鋼纖維在拉拔試驗過程中呈傾斜狀拉出，變相增加了界面粘結強度的測試結果，由于鋼纖維埋入過程中傾斜程度不一，測試結果的波動性較大，準確性偏低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺失和不足，提出一種超高性能混凝土中鋼纖維與漿體粘結強度的測試方法。

本發明超高性能混凝土中鋼纖維與漿體粘結強度的測試方法，其特點在于，包括以下步驟：

A.準備一鉆有小孔的測試片。

B.將微細鋼纖維以兩端等長的方式穿入測試片上的小孔，用熔融石蠟固定鋼纖維，保持鋼纖維與測試片垂直。

C.將上述測試片嵌入鋼模具。

D.從模具兩側澆入不合鋼纖維的自流平超高性能混凝土漿體，讓漿體從兩端向中間、自下而上浸沒纖維，輕輕敲打模具側部振實漿體，放入養護室養護。

E.養護至28日齡期后拆模，輕輕敲擊試塊，使兩側試塊與測試片分離，僅由鋼纖維連接。

F.將試塊兩端通過夾具置于萬能試驗機上進行拉拔試驗，直至埋入一側漿體的微細鋼纖維完全拔出止，通過拔出過程中的最大荷載，計算得到超高性能混凝土中鋼纖維與漿體的粘結強度。