[發(fā)明專利]基于拉拔模具的帶肋筋材增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料試件制備方法

在審

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• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109612793A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭麗萍;柴麗娟;湯永健;吳建東
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳飛

本發(fā)明公開一種基于拉拔模具的帶肋筋材增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料試件制備方法，步驟如下：(1)根據(jù)保護(hù)層厚度、筋材直徑、水泥基復(fù)合材料的最大粒徑尺寸和拉拔模具內(nèi)部尺寸，確定上隔板和下隔板的尺寸；(2)將下隔板的底面和側(cè)面與拉拔模具固定，并將上隔板的側(cè)面與拉拔模具固定；(3)沿拉拔模具開孔處插入筋材，然后在拉拔模具內(nèi)澆注水泥基復(fù)合材料；(4)待水泥基復(fù)合材料終凝后，拆卸模具，取出下隔板和上隔板，然后將試件養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。該方法可以市場上現(xiàn)有的拉拔模具為基礎(chǔ)制得不同保護(hù)層厚度的試件，無需專人定做不同尺寸的模具，成本較低，而且制備方法簡單，為結(jié)構(gòu)工程中筋材保護(hù)層厚度的選取提供技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于拉拔模具的帶肋筋材增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料試件制備方法，屬于建筑結(jié)構(gòu)測定技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在結(jié)構(gòu)工程中，筋材與水泥基復(fù)合材料間良好的粘結(jié)性能是二者協(xié)同工作的基礎(chǔ)，而在變形過程中筋材表面的肋對周圍水泥基復(fù)合材料保護(hù)層產(chǎn)生擠壓作用，如果保護(hù)層厚度不足，在擠壓作用下會開裂，導(dǎo)致水泥基復(fù)合材料與筋材的粘結(jié)性能降低，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的性能；另一方面，在結(jié)構(gòu)服役期間，保護(hù)層的設(shè)置可阻止外部侵蝕性離子或者二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入水泥基材料內(nèi)部，可保護(hù)筋材，充分發(fā)揮筋材的力學(xué)性能。因此，在結(jié)構(gòu)工程中有必要合理設(shè)置保護(hù)層厚度，而且研究保護(hù)層厚度對帶肋筋材與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能的影響至關(guān)重要。

目前，大多數(shù)學(xué)者采用直接拉拔試驗研究筋材與水泥基復(fù)合材料的粘結(jié)錨固性能，并通過專門定制不同尺寸的木質(zhì)或者鐵質(zhì)模具來研究不同保護(hù)層厚度對粘結(jié)錨固性能的影響([1]周青山.混凝土和ECC與鋼筋粘結(jié)性能的試驗研究及數(shù)值模擬[D].碩士學(xué)位論文,東南大學(xué),南京,2013.[2]Wang Hai-long,et al.Experimental study on bondbehaviour between BFRP bar and engineered cementitious composite[J].Construction and Building Materials,2015,95(1):448-456.)，此方法成本太高，對于不同保護(hù)層厚度的水泥基復(fù)合材料試件，需要不同尺寸的模具來制備，不利于大批量試驗。

保護(hù)層厚度對帶肋筋材與水泥基復(fù)合材料粘結(jié)錨固性能影響的研究可以為結(jié)構(gòu)工程中對保護(hù)層厚度選取提供技術(shù)支持，因此迫切需要尋找一種更為簡單，低成本而且不影響試驗結(jié)果的方法來制備不同保護(hù)層厚度的試件，研究保護(hù)層厚度對粘結(jié)性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中水泥基復(fù)合材料粘接錨固性能研究所需的試件制備成本高的問題，本發(fā)明提供一種基于拉拔模具的帶肋筋材增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料試件制備方法。

技術(shù)方案：基于拉拔模具的帶肋筋材增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料試件制備方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)試件的保護(hù)層厚度、筋材直徑、水泥基復(fù)合材料的最大粒徑尺寸和拉拔模具內(nèi)部尺寸，確定用于成型試件的上隔板和下隔板的尺寸；

(2)在拉拔模具開孔的兩側(cè)標(biāo)記上隔板和下隔板的安裝位置，將下隔板的底面和側(cè)面與拉拔模具固定，并將上隔板的側(cè)面與拉拔模具固定；

(3)沿拉拔模具開孔處插入筋材，然后在拉拔模具內(nèi)澆注水泥基復(fù)合材料；

(4)待水泥基復(fù)合材料終凝后，拆卸模具，取出下隔板和上隔板，然后將試件養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期、用于進(jìn)行拉拔試驗。

帶肋筋材增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料中試件中，帶肋筋材為帶肋纖維增強(qiáng)聚合物，包括帶肋玻璃纖維增強(qiáng)聚合物、帶肋鋼筋、帶肋芳綸纖維增強(qiáng)聚合物、帶肋玄武巖纖維增強(qiáng)聚合物和帶肋碳纖維增強(qiáng)聚合物等。水泥基復(fù)合材料可選自活性粉末混凝土、纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料、高延性水泥基復(fù)合材料、高韌性可彎曲水泥基復(fù)合材料、超高強(qiáng)超高延性水泥基復(fù)合材料等中的一種或幾種。

上隔板、下隔板優(yōu)選采用不易變形的板材，如有機(jī)玻璃板、鋼板、木質(zhì)模板等。