一种ECC试模及其使用方法与流程

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种ECC试模及其使用方法。

背景技术：

Engineered Cementitious Composite(简称ECC)是一种具备显著的应变硬化性能的纤维水泥基复合材料，极限拉伸应变在3％以上，极限裂缝宽度小于100μm。ECC材料由于其优异的抗弯拉性能，受到国内外学者越来越多的关注。

新拌ECC的流动特性不同于普通混凝土和砂浆，主要表现在ECC成型过程中表面难以抹平，容易形成凹凸面。如果直接用存在凹凸面的试件做拉伸、弯曲等力学试验，一方面会导致凹凸面上的接触点产生应力集中，从而影响实验结果；另一方面，凹凸面也会影响该面上的饱和裂缝的观测。也有学者会在实验前将凹凸面打磨光滑，这就导致了另外的问题：1、打磨过程复杂，浪费大量时间；2、打磨过程中产生大量的混凝土和纤维碎屑，影响打磨者身体健康；3、打磨时候如果控制不好力度，会对ECC试件造成损伤；4、打磨后试件的厚度不好控制。

ECC内部纤维分散的均匀程度，对拉伸、弯曲等力学性能的离散性影响很大。ECC搅拌均匀后，在成型过程中，应尽量减少对新拌ECC材料的扰动，或者是对每个ECC试件造成相等程度的扰动，这样能最大程度保证ECC材料的力学性能稳定。

因此需要研究一种ECC专用的试模，以及ECC成型的方法。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提出了一种ECC试模及其使用方法，本发明结构简单，拆卸方便，结实耐用，非常适用于混凝土实验室，能最大程度保证ECC材料的力学性能稳定。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种ECC试模，包括底板、固定于底板两侧的侧板，所述侧板之间沿侧板延伸方向设置有若干隔板，所述侧板的内侧设置有若干固定隔板的凹槽，所述侧板外侧上方可拆卸设置有盖板，盖板与隔板之间具有间隙，所述侧板上端设置有顶板以遮盖隔板。

所述ECC试模内部与试件接触部分均做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。

所述顶板通过螺栓与底板结合在一起。

所述底板材料为铸铁或不易变形的聚合物材料，底板顶面做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。

所述底板形状为长方形，一对边上分别开有若干个等间距的螺栓孔，并做攻丝处理，用于固定侧板的螺栓，另一对边上分别有若干个等间距的螺栓孔，做攻丝处理，用于固定顶板的螺栓。

所述侧板材料为铸铁或不易变形的聚合物材料，侧板内侧做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。

每块侧板上开有与底板螺栓孔数量相对应的等间距的螺栓孔，通过内螺栓把侧板固定在底板上。

所述螺栓孔的长度适配，当螺栓拧紧时，螺栓头部刚好整体进入到侧板中。

所述侧板的内侧，等间距布置用于固定隔板的凹槽，凹槽在竖向整体贯通，侧板的外侧开有水平向贯通的L型盖板槽，用于固定盖板。

所述盖板形状为双L型，盖板的宽度保证盖住侧板上的螺栓，使用时将双L型的盖板侧向插入到侧板的L型盖板槽中，用于保证侧板上的螺栓不被挤出的ECC填充。

所述侧板材料为铸铁或不易变形的聚合物材料，数量根据每个试模制作的ECC试件数量确定。

所述隔板与ECC试件接触的两个侧面做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂，隔板相对于侧板具有1～3mm附加距离。

所述隔板和盖板之间留足够的空隙，作为ECC从两侧挤出的通道。

顶板的材料铸铁或不易变形的聚合物材料，，顶板底面做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。

所述顶板的长度与隔板的长度相等，顶板的宽度与底板的宽度相等。长度方向的一对边上分别开有若干个等间距的螺栓孔，用螺栓与底板固定。

基于上述试模的使用方法，利用螺栓把侧板固定在底板上，把盖板从横向插入，盖住螺栓，把隔板插入侧板凹槽中，底板、隔板和侧板组合形成试件槽，把新拌的ECC直接倒在试件槽的中间位置，通过振动让ECC流动并填满试件槽，并整体高出隔板3～5mm，盖上顶板，通过顶板挤压和水平来回移动挤出多余的ECC，顶板接触到隔板时，停止顶板挤压和水平来回移动，清理挤出的ECC试件；用螺栓将顶板和底板固定在一起，一段时间后拆模，拆开试模，取出试件，清理干净试模。

本发明的有益效果为：

1)试模与试件接触部分均做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂，一方面避免试件与试模之间的粘结，有利于拆模，另一方面可以保证ECC试件表面平整光滑，气泡少；

2)将内六角螺栓嵌入到侧板内部，并用盖板封住螺栓孔，便于清理挤出的ECC。

3)隔板高出侧板1～3mm，并在隔板和盖板之前留出空间，为ECC提供了挤出的通道。

4)通过顶板向下挤压和水平来回移动，挤出多余的ECC，可以保证制作出来的ECC试件的顶面平整光滑，气泡少。

5)试模组装、拆卸方便，结实耐用，非常适用于混凝土实验室。

附图说明

图1为试模底板、侧板、隔板组合后的俯视图；

图2为试模侧板和盖板组合后的正视图；

图3为盖板的俯视图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种ECC试模，包括一块底板，底板上面两端分别用螺栓固定一块侧板，两块侧板上方分别有一块盖板，两块侧板内边上有凹槽，分隔板插入凹槽中，顶上盖顶板，顶板通过螺栓与底板结合在一起。

底板材料为铸铁或不变形的聚合物材料，数量为1块，底板顶面做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。顶面形状为长方形，一对边上分别开有3个等间距的螺栓孔，并做攻丝处理，用于固定侧板的螺栓。另一对边上分别有3个等间距的螺栓孔，也做攻丝处理，用于固定顶板的螺栓。

侧板材料为铸铁或不变形的聚合物材料，数量为2块，侧板内侧做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。每块侧板上开有3个等间距的螺栓孔，可以通过内六角螺栓把侧板固定在底板上。螺栓拧紧时，螺栓头部要刚好整体进入到侧板中。侧板的内侧，等间距布置用于固定隔板的凹槽，凹槽在竖向整体贯通。侧板的外侧开有水平向贯通的“L”型盖板槽，使用时将“双L”型的盖板侧向插入到“L”型盖板槽中。

如图2所示，盖板材料为铸铁，数量为2块，形状为“双L”型。盖板的宽度以刚好盖住螺栓为宜。使用时将“双L”型的盖板侧向插入到“L”型盖板槽中，用于保证侧板上的螺栓不被挤出的ECC填充。

隔板材料为铸铁或不变形的聚合物材料，数量根据每个试模制作的ECC试件数量确定，隔板与ECC试件接触的两个侧面做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。隔板的高度高出侧板1～3mm，隔板和盖板之间流出足够的孔隙，作为ECC从两侧挤出的通道。

如图3所示，顶板的材料为铸铁或不易变形的聚合物材料，数量为1块，顶板底面做聚四氟乙烯涂层，或者喷涂脱模剂。顶板的长度与隔板长度相等，顶板宽度与底板的宽度相等。长度方向的一对边上分别开有3个等间距的螺栓孔，用螺栓与底板固定。

一种ECC试模的使用方法，具体步骤如下：

1)用内六角螺栓把侧板固定在底板上；

2)把盖板从横向插入，盖住螺栓；

3)把隔板插入侧板凹槽中，底板、隔板和侧板组合形成试件槽；

4)把新拌的ECC直接倒在试件槽的中间位置，用手或者借助振动台，通过振动让ECC流动并填满试件槽，并整体高出隔板3～5mm；

5)盖上顶板，一边用力向下挤压，一半进行多个方向的微小的水平来回移动，目的是挤出多余的ECC；

6)顶板接触到隔板时，停止顶板挤压和水平来回移动；

7)用刮刀清理挤出的ECC试件；

8)用螺栓将顶板和底板固定在一起。

9)24h后拆模，按1)～8)的反顺序拆开试模，取出试件，清理干净试模，按照正顺序组装即可。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。