3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试方法，包括：将放于支架之间，用固定杆将试件固定，其中压板与试件接触，通过压板旋紧螺母使试件固定在支架带有沟槽的平面上；根据试件的大小，可以调节固定杆，使其在滑轨上滑动，可以使固定杆处于最佳的固定位置；本发明专利技术提供的测试装置，支架上与试件直接接触的部分设有沟槽，减少测试误差；支架上还设有滚珠，防止在测试过程中试件被卡住；设有固定杆，可以防止在剪切强度测试时试件侧翻。本发明专利技术提供的测试装置和方法，可以直接得到3D打印混凝土构件的剪切强度，解决了现有剪切强度测试相关问题，断裂面可控，显著提高了测试成功率，测试原理简单明了，结构可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置及方法
本专利技术涉及结构件测试
，具体地说，特别涉及一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置及方法。
技术介绍
目前水泥基材料3D打印主要以挤出堆积式为主，通过程序控制挤出头，逐层堆积成型。不同于传统的水泥基材料浇筑工艺，3D打印技术包含分层堆积会使层与层之间出现界面。而粘结界面为整体结构的薄弱处，在试件受力破坏时，破坏多先发生于层间界面而不是打印材料基体，因此有必要对3D打印水泥基材料的层间结合强度进行评价。现有建筑构件的抗剪试验方法并不适用于3D打印建筑构件，目前尚无操作简单，评价结果可靠的层间剪切强度测试方案。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置及方法。所述技术方案如下：一方面，提供了一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，包括：固定杆、支架；所述支架由左右两部分组成，左右两部分对称且相同；所述支架的上表面设置有沟槽，所述沟槽靠近内表面滚珠一侧的第一个凸起高于其他凸起1-5mm；所述支架的内表面上设置有滚珠；将试件放于所述支架之间，通过所述固定杆将所述试件固定。进一步的，所述固定杆包括压板和压板旋紧螺母；将所述试件放于所述支架之间，用所述固定杆将试件固定，其中所述压板与所述试件接触，通过所述压板旋紧螺母使所述试件固定在支架带有沟槽的平面上。进一步的，所述固定杆还连接有轨道，所述固定杆可在所述轨道上滑动。进一步的，所述试件采用十字交叉试件，所述十字交叉试件在一个平面内可以是单层的，也可以是多层的。另一方面，一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试方法，包括：将试件放于支架之间，用固定杆将试件固定；根据试件的大小，可以调节固定杆，使其在滑轨上滑动，可以使固定杆处于最佳的固定位置；试件的一端直接与压力机接触，开始下压，测得断裂时的力为F，根据试件两个交叉部分的面积S，即可得到3D打印试件的剪切强度Pshear，即Pshear＝F/S。进一步的，所述用固定杆将试件固定的步骤具体为：其中，压板与试件接触，通过压板旋紧螺母使试件固定在支架带有沟槽的平面上。进一步的，一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试方法还包括：支架上与试件直接接触的部分设有沟槽，所述沟槽靠近内表面滚珠一侧的第一个凸起高于其他凸起1-5mm。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术提供的一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，可以直接得到3D打印混凝土构件的剪切强度，解决了现有剪切强度测试相关问题，断裂面可控，显著提高了测试成功率，测试原理简单明了，结构可靠性高。本专利技术提供的一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，通过支架上与试件直接接触的部分设有沟槽，该沟槽并不是为了增加摩擦力，而是为了测试时的力都集中在两个试件的交叉部位，减少测试误差，使测试结果更准确；支架上还设有滚珠，防止在测试过程中试件被卡住，影响测试结果。设有固定杆，可以防止在剪切强度测试时试件侧翻，大大提高测试的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的一种3D打印混凝土构件的剪切强度测试示意图；图2是本专利技术实施例的图1中沟槽7的局部放大图；图3是本专利技术实施例的一种3D打印混凝土构件的剪切强度测试俯视图；图4是本专利技术实施例的试件的侧视图；图5是本专利技术实施例的试件的俯视图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术提供了一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，参见图1-5，包括：固定杆2、支架4；所述支架4由左右两部分组成，左右两部分对称且相同，单独一个支架放于水平面上是稳定直立的；所述支架4的上表面设置有沟槽7，所述沟槽7靠近内表面滚珠一侧的第一个凸起高于其他凸起1-5mm，参见图2；所述支架4的内表面上设置有滚珠3，滚珠的下方，支架的间隙变宽，防止卡住试件，并方便破坏的试件下落；将试件6放于所述支架4之间，通过所述固定杆2将所述试件固定。进一步的，所述固定杆2穿过支架4，位于轨道5中，包括压板21和压板旋紧螺母22；将所述试件6放于所述支架4之间，用所述固定杆2将试件6固定，其中所述压板21与所述试件6接触，通过所述压板旋紧螺母22使所述试件6固定在支架4带有沟槽7的平面上。进一步的，所述固定杆2还连接有轨道5，所述固定杆2可在所述轨道5上滑动。进一步的，参见图4-5，所述试件6采用十字交叉试件，所述十字交叉试件在一个平面内可以是单层的，也可以是多层的。本实施例中，提供了一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试的方法，参见图1-3，将十字交叉试件6放于支架4之间，用固定杆2将试件固定，其中压板21与试件6接触，通过压板旋紧螺母22使试件6固定在支架4带有沟槽的平面上，根据试件的大小，可以调节固定杆2，使其在滑轨5上滑动，可以使固定杆2处于最佳的固定位置。试件6的一端直接与压力机接触，如图3所示，开始下压，测得断裂时的力为F，根据试件6俩个交叉部分的面积S，即可得到3D打印试件的剪切强度Pshear，即Pshear＝F/S。具体地，剪切强度是指材料承受剪切力的能力，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限。本实施例中，通过支架上与试件直接接触的部分设有沟槽7，沟槽7靠近内表面滚珠一侧的第一个凸起高于其他凸起1-5mm，作为优选，本实施例中选择高出1mm，该沟槽和凸起并不是为了增加摩擦力，而是为了测试时的力都集中在两个试件的交叉部位，减少测试误差，使测试结果更准确；支架上还设有滚珠3，防止在测试过程中试件被卡住，影响测试结果；设有固定杆，可以防止在剪切强度测试时试件侧翻，大大提高测试的稳定性。以上仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，其特征在于，包括：固定杆、支架；所述支架由左右两部分组成，左右两部分对称且相同；所述支架的上表面设置有沟槽，所述沟槽靠近内表面滚珠一侧的第一个凸起高于其他凸起1‑5mm；所述支架的内表面上设置有滚珠；将试件放于所述支架之间，通过所述固定杆将所述试件固定。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，其特征在于，包括：固定杆、支架；所述支架由左右两部分组成，左右两部分对称且相同；所述支架的上表面设置有沟槽，所述沟槽靠近内表面滚珠一侧的第一个凸起高于其他凸起1-5mm；所述支架的内表面上设置有滚珠；将试件放于所述支架之间，通过所述固定杆将所述试件固定。2.如权利要求1所述的3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，其特征在于，所述固定杆包括压板和压板旋紧螺母；将所述试件放于所述支架之间，用所述固定杆将试件固定，其中所述压板与所述试件接触，通过所述压板旋紧螺母使所述试件固定在支架带有沟槽的平面上。3.如权利要求1所述的3D打印混凝土构件的层间剪切强度测试装置，其特征在于，所述固定杆还连接有轨道，所述固定杆可在所述轨道上滑动。4.如权利要求1所述的3D打印混凝土构件的层间剪切...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振地，王玲，刘致远，赵霞，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11