[實用新型]一種應變硬化水泥基復合材料的試模

有效

• 申請號: 201920479235.1
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN210880134U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 祁占鋒;陳文華;張磊;黃志義
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B28B7/00
• 分類號: B28B7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本實用新型提供了一種應變硬化水泥基復合材料的試模，包括底板、兩塊端頭模板、若干橫隔板、螺紋桿和鎖緊螺母；該模具生成的試件為等截面，并且具有足夠強度光滑的表面。試驗機的液壓夾頭可以利用該表面提供足夠的軸向力進行單軸拉伸試驗減少偏心受拉破壞的概率。此外，該試件也可以直接進行薄板彎曲試驗。該發明降低了應變硬化水泥基復合材料單軸拉伸試驗的難度，提高了試驗的效率，并為水泥基類的其他材料單軸拉伸試驗提供了實驗指導。

技術領域

本實用新型涉及一種應變硬化水泥基復合材料的試模，具體為一種可以同時澆筑應變硬化水泥基復合材料單軸拉伸試件和薄板彎曲試件的試模，屬于工程材料應用領域。

背景技術

傳統混凝土脆弱的拉伸性能促進了現代混凝土設計理念的發展。從上世紀60年代初，研究人員開始嘗試在混凝土中加入鋼纖維、玻璃纖維、聚丙烯纖維等提高延性。由于當時纖維材料本身的延性不高，所以早期的纖維混凝土的延性與普通混凝土相比，雖然得到了一定的改善，但對于延性與抗拉強度的提高不是很大。美國密歇根大學的 Victor C Li教授，利用水泥、水、高性能減水劑，聚乙烯醇纖維(Polyvinyl Alcohol Fiber, 簡稱PVA纖維)，超細石英砂，粉煤灰等，基于微觀力學，最終獲得了具有高韌性和拉伸應變硬化特征的水泥基復合材料，稱之為Engineered Cementitious Composite”,簡稱ECC。由于這種材料除了具備超高韌性，同時還具有應變-硬化特性，因此又可以稱為“strainhardeningcementitious composites”，本文將這種水泥基復合材料統一稱之為“SHCC”。

SHCC最大的特性就是應變硬化。最常用的試驗方法就是采用單軸拉伸試驗(uniaxial tensile test,簡稱UTT)和薄板彎曲試驗對該特性進行表征。薄板彎曲試驗的尺寸一般是400×50×16mm，薄板彎曲試驗比較容易實施。但單軸拉伸試驗非常難以實施。目前主流的單軸拉伸測試方法分別采用的試件為等截面和變截面兩種。對于等截面試件而言，一般采用兩端黏貼鋁板。但是由于纖維的存在，往往會使得試件的表面不平整，而且震動的作用會使質量大多數纖維浮在表面，這樣在萬能試驗機上通過液壓夾頭夾持的時候，1)鋁板會產生滑移；2)試件偏心受力，從而導致試件在測試過程中往往被彎折破壞而不是單軸拉伸破壞。對于變截面而言，由于水泥基復合材料的收縮性，在試件成型過程中產生的收縮應力往往使試件內部產生了內部缺陷，如圖2。在進行單軸拉伸試驗實施的過程中，試件一般會在試件的內部缺陷處產生斷裂而呈現不出多縫開裂的特征。

發明內容

本實用新型首先要解決的是應變硬化水泥基復合材料在單軸拉伸試驗過程中難以實施的問題，提供一種可以方便實施的試樣以及操作方法。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種應變硬化水泥基復合材料的試模，包括底板、兩塊端頭模板、若干橫隔板、螺紋桿和鎖緊螺母；所述的端頭模板和橫隔板均設置在底板上，端頭模板位于底板的兩端；端頭模板上設有若干等間距設置的卡槽；所述的橫隔板的兩端分別插入兩塊端頭模板的卡槽內，使橫隔板之間等間距排列；所述的端頭模板上設有螺栓孔，螺紋桿的兩端分別穿過兩塊端頭模板的螺栓孔；穿出部分上設置鎖緊螺母用于鎖緊端頭模板。

優選的，所述的端頭模板上左右對稱的設有兩個螺栓孔；所述的螺紋桿共兩根。

優選的，所述的端頭模板底部通過螺栓連接與底板緊固。

優選的，所述橫隔板兩端插入端頭模板的卡槽內的深度為3mm～4mm。

優選的，所述橫隔板的長度L與寬度W之比為25-30；所述的橫隔板的長度L 與高度H之比為8-10。

優選的，橫隔板之間的距離d與橫隔板H之比為1/4～1/6。

優選的，橫隔板的個數為5～7個。

優選的，所述的底板厚度為5～10mm。