一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模及方法技术

本发明专利技术一种短切纤维‑水泥基材料试件的成型试模及方法，所述试模中下试模和上试模的四条直边形成矩形框体，下试模和上试模横截面相同；下试模固定在底座的上表面；上试模设置在下试模上，上试模和下试模固定连接，上试模框体的中心在下试模框体中心的正上方；所述方法包括步骤1，对下试模和底座涂脱模剂，将水泥基材料倒入下试模的上端平齐后抹平；步骤2，将短切纤维伸入水泥基材料的上表面，然后将涂有脱模剂的上试模固定在下试模的上表面上，将水泥基材料倒入上试模上端平齐后抹平；步骤3，成型20～24h后拆掉上试模，并取出成型好的短切纤维‑水泥基材料试件。本发明专利技术更能体现真实的界面状态，且结构简单，制作方便，具有较强实用性。

Forming test mold and method of a kind of short cut fiber cement based material specimen

【技术实现步骤摘要】
一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模及方法
本专利技术属于道路材料
，具体为一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模及方法。
技术介绍
路面混凝土在成型过程中，由于环境变化或材料设计施工不合理等因素会导致收缩裂缝的出现，这些早期裂缝在后期荷载和环境耦合作用下进一步扩展，使路面混凝土的耐久性降低。工程上已经把掺加纤维作为混凝土抗裂增韧改性研究的一个重要手段，这已在国内外工程界达成共识。目前改性水泥混凝土用纤维多采用玄武岩纤维、钢纤维、玻璃纤维及碳纤维等多种类型。将这些短切纤维用于水泥基材料中，其在荷载及环境作用下能与水泥基材料发生协同变形，充分发挥其抗裂增韧作用，将大幅减缓水泥基材料裂缝的产生。短切纤维与水泥基材料良好的界面粘结强度是其发挥阻裂作用的基础，从细观尺度对短切纤维-水泥基材料界面强度进行测试是研究重点。目前采用的复合材料界面粘结强度的试验方法有纤维拔出试验、纤维段裂试验、纤维压入试验和微珠试验等，其中纤维拔出试验原理简单，最为流行有效。但当前粘结强度测试为先成型水泥基试件，后将短切纤维人为插入试件，该方式受人为因素影响较大，破坏试件的整体性，且不能真实反映两者的界面状态。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模及方法，结构简单、操作方便、准确度高，能真实地反映短切纤维与水泥基材料的界面粘结状态。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，包括底座、下试模和上试模；所述的下试模和上试模均包括四条直边，下试模和上试模的四条直边形成矩形框体，下试模和上试模框体横截面形成的空间形状相同；下试模固定设置在底座的上表面；上试模的下表面设置在下试模的上表面上，上试模和下试模固定连接，上试模框体的中心在下试模框体中心的正上方。优选的，所述的上试模和下试模上安装有锁扣。进一步，所述的锁扣设置在上试模和下试模的长度方向上，所述的长度方向上布置有两个锁扣，锁扣与下试模长度方向的两端和上试模长度方向的两端留有间距，锁扣在水平面上对称分布。进一步，还包括水平固定在下试模上端两侧的平台，平台包括一个长方形板，平台的长度小于下试模的长度，平台在水平面上对称分布，平台布置在锁扣之间。进一步，平台上设置有刻度线。优选的，所述底座的上表面设置有四个与下试模框体厚度相同的凹槽，四个凹槽的深度相同，四个凹槽首尾相连通形成矩形结构，下试模的下端插接在四个凹槽中。一种短切纤维-水泥基材料试件的成型方法，基于上述任意一项所述的短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，包括以下步骤，步骤1，先在下试模的内壁和底座上表面被下试模包围的部分上涂脱模剂，然后将搅拌均匀的水泥基材料倒入下试模中，并与下试模的上端平齐，之后将水泥基材料振实后抹平；步骤2，先根据短切纤维拔出试验的需要，将短切纤维的一端伸入到水泥基材料的上表面，然后将内壁涂有脱模剂的上试模固定在下试模的上表面上，然后将搅拌均匀的水泥基材料倒入上试模中，并与上试模的上端平齐，之后将水泥基材料振实后抹平；步骤3，将水泥基材料成型20～24h后，拆掉上试模，并取出成型好的短切纤维-水泥基材料试件。进一步，步骤2中，所述的上试模通过锁扣锁在下试模的上表面上。进一步，步骤2中，短切纤维未伸入水泥基材料的一端通过双面胶固定在平台上。进一步，步骤1中，先将下试模的下端插接在四个凹槽中后，再对下试模和底座涂脱模剂。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，下试模与底座固定设置，这样可以方便先倒入水泥基材料，下试模和上试模矩形框体横截面形成的空间形状相同，可以再成型与之前形状底面积相同的水泥基材料，而在第二次成型水泥基材料时，可以通过下试模和上试模来固定短切纤维，使在第二次成型水泥基材料时短切纤维保持不动，这样便可得到短切纤维水泥基材料试件，这样便可顺利开展短切纤维拔出试验。水泥基材料具有典型的分层结构，该试模填补了粘结强度试件精准制备的空白，克服了现有技术中人为因素和水泥基材料分层结构的影响，更能体现真实的界面状态，且结构简单，制作方便，成本较低，具有较强实用性。进一步的，短切纤维与水泥基材料的界面粘结强度受短切纤维间距的影响较大，在平台上设置有刻度线能方便精确控制短切纤维的间距。进一步的，下试模的下端插接在四个凹槽中，这样有利于试件的脱模。本专利技术一种短切纤维-水泥基材料试件的成型方法，先在下试模的内壁和底座上表面被下试模包围的部分上涂脱模剂可在试件成型后顺利脱模，之后待水泥基材料振实、抹平后根据短切纤维拔出试验的需要放置短切纤维，再倒入水泥基材料一块振实成型，不影响短切纤维与水泥基材料的粘结效果，能真实地反映短切纤维与水泥基材料的界面粘结状态，克服了现有技术中人为因素的影响，填补了粘结强度试件精准制备的空白。进一步的，短切纤维未伸入水泥基材料的一端通过双面胶固定在平台上，可利用刻度线方便精确调整短切纤维的间距。附图说明图1为本专利技术所述试模的结构示意图。图2为本专利技术所述试模的主视图。图3为本专利技术所述试模的俯视图。图4为本专利技术图1中底座的剖面图。图5为本专利技术图1中底座的俯视图。图6为本专利技术所述成型试件的实例图。其中：底座1，下试模2，平台3，锁扣4，上试模5，短切纤维6，凹槽7，刻度线8。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。如图1、图2和图3所示，本专利技术一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，包括底座1、下试模2和上试模5；所述的下试模2和上试模5均包括四条直边，下试模2和上试模5的四条直边形成矩形框体，下试模2和上试模5框体横截面形成的空间形状相同；下试模2固定设置在底座1的上表面；上试模5的下表面设置在下试模2的上表面上，上试模5和下试模2固定连接，上试模5框体的中心在下试模2框体中心的正上方。具体地，上试模5和下试模2上安装有锁扣4，锁扣4设置在上试模5和下试模2的长度方向上，所述的长度方向上布置有两个锁扣4，锁扣4与下试模2长度方向的两端和上试模5长度方向的两端留有间距，锁扣4在水平面上对称分布；上试模5和下试模2通过锁扣4连接。在优选方案中，还包括水平固定在下试模2上端两侧的平台3，平台3包括一个长方形板，平台3的长度小于下试模2的长度，平台3在水平面上对称分布，平台3布置在锁扣4之间，短切纤维与水泥基材料的界面粘结强度受短切纤维间距和短切纤维埋入长度的影响较大，平台3刻有刻度线8，用于精确控制短切纤维的间距，图1为了避免刻度线8显示的误差，所以没有画出。为方便脱模，参见图4和图5，底座1的上表面设置有四个与下试模2框体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，其特征在于，包括底座(1)、下试模(2)和上试模(5)；/n所述的下试模(2)和上试模(5)均包括四条直边，下试模(2)和上试模(5)的四条直边形成矩形框体，下试模(2)和上试模(5)框体横截面形成的空间形状相同；下试模(2)固定设置在底座(1)的上表面；/n上试模(5)的下表面设置在下试模(2)的上表面上，上试模(5)和下试模(2)固定连接，上试模(5)框体的中心在下试模(2)框体中心的正上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，其特征在于，包括底座(1)、下试模(2)和上试模(5)；
所述的下试模(2)和上试模(5)均包括四条直边，下试模(2)和上试模(5)的四条直边形成矩形框体，下试模(2)和上试模(5)框体横截面形成的空间形状相同；下试模(2)固定设置在底座(1)的上表面；
上试模(5)的下表面设置在下试模(2)的上表面上，上试模(5)和下试模(2)固定连接，上试模(5)框体的中心在下试模(2)框体中心的正上方。


2.根据权利要求1所述的一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，其特征在于，所述的上试模(5)和下试模(2)上安装有锁扣(4)。


3.根据权利要求2所述的一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，其特征在于，所述的锁扣(4)设置在上试模(5)和下试模(2)的长度方向上，所述的长度方向上布置有两个锁扣(4)，锁扣(4)与下试模(2)长度方向的两端和上试模(5)长度方向的两端留有间距，锁扣(4)在水平面上对称分布。


4.根据权利要求3所述的一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，其特征在于，还包括水平固定在下试模(2)上端两侧的平台(3)，平台(3)包括一个长方形板，平台(3)的长度小于下试模(2)的长度，平台(3)在水平面上对称分布，平台(3)布置在锁扣(4)之间。


5.根据权利要求4所述的一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，其特征在于，平台(3)上设置有刻度线(8)。


6.根据权利要求1所述的一种短切纤维-水泥基材料试件的成型试模，其特征在于，所述底座(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：申爱琴，吴华，李悦，郭寅川，杜清鑫，黄武，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61