用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法
【专利摘要】本发明属于微纳米力学及纤维混凝土的微观试验领域，主要涉及一种用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法，主要特点是用激光雕刻机雕刻具有三个试件形状的上模和底板；用水泥净浆先后填满底板上的凹槽，再将纤维顺着凹槽的长度方向平行放在被填充的凹槽表面，将上模对应放置在底板上，用水泥净浆填满通槽，养护数天后即可，本发明工艺简单，操作安全,本发明的有益效果是：(1)试件的形状、尺寸可根据需要自行设计，具有多样化的特点；（2）试件的成型不需要浇筑标准试件，节省了人力物力，减少了能源消耗；（3）试件模具可多次重复利用，且成本低廉；(4)人为控制纤维的深度，更有利于扫描电镜的观察。
【专利说明】用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微纳米力学及纤维混凝土的微观试验领域，主要涉及一种用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法。
【背景技术】
[0002]现在，混凝土研究已从单纯的宏观性能试验，慢慢地转向了宏观与微观试验相结合的研究方法。在纤维混凝土的微观试验中，需要研究纤维和水泥浆之间的作用机理，从而分析得出纤维对混凝土强度的贡献。在现有的微观试验方法中，会将标准试块进行切割，得到实验需要的尺寸和形状。这种成型方法虽然保证了试件的原有成长环境，但由于混凝土是脆性材料，而SEM实验所需试件的尺寸又较小，所以切割的过程很容易造成材料的破坏，试件的废品率较高。且利用切割机切割成型试件，试件的形状尺寸和表面平整性也很难得到保证，试件的形状只能相对简单。由于扫描电镜的景深限制，得到的试件也很难保证能够满足实验要求。在成型标准试件的时候，也会造成不必要的材料浪费。所以需要一种施工成本低廉，且安全有效的试件成型方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，公开了一种用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法，其特征是，所述方法包括以下步骤:
(1)经CAD画出符合SEM的单轴双向微力学测量装置对试件规格要求的具有三个试件形状的上模和底板图；用激光雕刻机按图在4?6 mm厚的有机塑料板上雕刻试件的上模，在2?4mm厚度的有机塑料底板上雕刻对应上模上试件的凹槽；
(2)在上模和底板的接合面和相关表面刷油，将用于试件的水泥净浆填满底板上的凹槽，轻轻振捣15?20次，整平，重复2到3次，然后将用于试件的纤维顺着凹槽的长度方向平行放在被填充的凹槽表面，再将上模对应放置在底板上，两侧用夹子固定住底板和上模，静置半小时，等待水泥净浆初凝；
(3)再次搅拌相同配合比的用于试件的水泥净浆，将上模的通槽填满，轻轻振捣15?20次，整平，重复2?3次，直至试件表面平整，24小时后拆模，养护至28天后取出；
(4)标记纤维所在面的位置，在需要试件断裂的位置用钢锯切一小口，形成应力集中，确保试件断裂位置，等待进行单轴拉伸实验。
[0005]所述底板上凹槽的深度为0.5?I謹。
[0006]所述水泥净浆为普通净浆或者改性净浆，也可根据需要添加适量石英砂。
[0007]所述纤维为玄武岩纤维或塑钢纤维。
[0008]所述上模和底板上的试件形状依需要而定。
[0009]本发明工艺简单，操作安全，本发明的有益效果是:(I)试件的形状、尺寸可根据需要自行设计，具有多样化的特点；(2)试件的成型不需要浇筑标准试件，节省了人力物力，减少了能源消耗；(3)试件模具可多次重复利用，且成本低廉；(4)人为控制纤维的深度，更有利于扫描电镜的观察。
[0010]【专利附图】
【附图说明】
图1是本发明结构示意图；
图2是图1的A-A方向的剖视结构示意图；
图3是本发明中底板、纤维和上模位置的分解结构示意图；
图4是本发明中试件切割小口后的结构示意图；
图中，I上模，2底板，3纤维，4夹子，5凹槽，6小切口，7试件，8通槽。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
雕刻如图1、2所示的上模I和底板2，在上模I和底板2的表面刷油，称取500g水泥和150ml水用NJ-160A净浆搅拌机搅拌，设置为自动搅拌，搅拌完成后用水泥净浆填满底板2上的凹槽5，轻轻振捣20次，整平，重复2次，将玄武岩纤维3顺着试件长度方向平行放在被填充的凹槽5表面，将模具I放在底板2上对应位置，用夹子4固定住底板2和上模1，静置半小时，等待水泥净浆初凝；再次搅拌相同配合比的水泥净浆，将上模I的通槽8填满，轻轻振捣20次，整平，重复2次，直至试件表面平整，24小时后拆模，养护至28天后取出；标记纤维3所在面的位置，在需要试件7断裂的位置用钢锯切一小切口 6，形成应力集中，确保试件7断裂位置，等待进行单轴拉伸实验。
[0012]实施例2
雕刻如图1、2所示上模I和底板2，在表面刷油，称取500g水泥和148ml水用NJ-160A净浆搅拌机搅拌，设置为自动搅拌，搅拌完成后用净浆填满底板2上的凹槽5，轻轻振捣20次，整平，重复2次，将塑钢纤维3顺着试件长度方向平行放在被填充的凹槽5表面，将上模I放在底板2上对应位置，用夹子4固定住底板2和上模I，静置半小时，等待水泥净浆初凝；再次搅拌相同配合比的水泥净浆，将上模I的通槽8填满，轻轻振捣20次，整平，重复2次，直至试件7表面平整，24小时后拆模，养护至28天后取出；标记纤维3所在面的位置，在需要试件7断裂的位置用钢锯切一小切口 6，形成应力集中，确保试件7断裂位置，等待进行单轴拉伸实验。
【权利要求】
1.一种用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法，其特征是，所述方法包括以下步骤: (1)经CAD画出符合SEM的单轴双向微力学测量装置对试件规格要求的具有三个试件形状的上模和底板图；用激光雕刻机按图在4?6 mm厚的有机塑料板上雕刻试件的上模，在2?4mm厚度的有机塑料底板上雕刻对应上模上试件的凹槽； (2)在上模和底板的接合面和相关表面刷油，将用于试件的水泥净浆填满底板上的凹槽，轻轻振捣15?20次，整平，重复2到3次，然后将用于试件的纤维顺着凹槽的长度方向平行放在被填充的凹槽表面，再将上模对应放置在底板上，两侧用夹子固定住底板和上模，静置半小时，等待水泥净浆初凝； (3)再次搅拌相同配合比的用于试件的水泥净浆，将上模的通槽填满，轻轻振捣15?20次，整平，重复2?3次，直至试件表面平整，24小时后拆模，养护至28天后取出； (4)标记纤维所在面的位置，在需要试件断裂的位置用钢锯切一小口，形成应力集中，确保试件断裂位置，等待进行单轴拉伸实验。
2.根据权利要求1所述的用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法，其特征是，所述底板上凹槽的深度为0.5?1mm。
3.根据权利要求1所述的用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法，其特征是，所述水泥净浆为普通净浆或者改性净浆，也可根据需要添加适量石英砂。
4.根据权利要求1所述的用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法，其特征是，所述纤维为玄武岩纤维或塑钢纤维。
5.根据权利要求1所述的用于扫描显微环境的纤维净浆试件成型方法，其特征是，所述上模和底板上的试件形状依需要而定。
【文档编号】G01N1/28GK104006995SQ201410231600
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】杨鼎宜, 丁苏金 申请人:扬州大学