一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验装置及方法

1.本发明涉及混凝土中纤维拉拔测试技术领域，特别涉及一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验装置，还涉及一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验方法。


背景技术：

2.混凝土中加入纤维材料可控制基体混凝土裂纹的进一步发展，从而提高抗裂性。由于纤维的抗拉强度大、延伸率大，使混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击强度及延伸率和韧性得以提高。制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比的短纤维，但有时也使用长纤维或纤维制品。纤维在纤维混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷初期，当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。若纤维的体积掺量大于某一临界值，整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形，直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出，以致复合材料破坏。与普通混凝土相比，纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度，尤以韧性提高的幅度为大。
3.在研究纤维与混凝土之间的粘结性能最简单、经济、实用的方法是是纤维与混凝土试块直接进行拉拔，但是在试块的浇筑成型过程中不易稳定控制纤维的埋深深度和角度，不稳定因素较多，不利于测试的进行，对纤维与混凝土的界面粘结强度的测定带来了困难。
4.在纤维埋置角度上还缺乏辅助工具对纤维的角度进行稳定，部分技术只能挨个依次处理一个纤维的角度，在效率上比较低下，目前的技术方案，是在纤维的不同角度的埋置上有些技术是将纤维挤进去的，这个过程若纤维没有工具固定稳定，就容易使纤维的埋置角度和长度发生变化。
5.在纤维埋置长度上目前的技术主要是通过外露的纤维长度或者事先在纤维上做的标记来判断在混凝土内部纤维埋置了多长，这两种方法一是在试块浇筑后对外露纤维的埋置长度测量上比较困难，不方便，埋置长了还需要往外拔，埋置短了还需要往里面按，拔多长出来，按多长进去，全凭操作者感觉，且后续还需要进行测量，其次在未凝固的混凝土上，浆体会附着在纤维上，盖住纤维上的标记，在凝固的时间内，若纤维下沉导致埋置变深，从标记上很难看出。
6.对于快硬早强等凝固较快的混凝土，现有技术在埋置长度、埋置角度上的控制需要较长的时间，不适合此类混凝土与纤维的界面粘结性能的测试。


技术实现要素：

7.本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验装置，处理纤维的埋置长度和埋置角度。
8.本发明实施例还提供一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验方法。
9.根据本发明第一方面的实施例，提供一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验装置，包括模具本体，所述模具本体具有用于成型混凝土的至少一个模腔；夹具，所述夹具用于夹持与所述模腔对应的纤维，所述夹具布置在所述模具本体上方；以及至少两个滑轨组件，两个所述滑轨组件分别与所述夹具端部连接，所述滑轨组件包括至少一个滑杆，所述滑杆设置有沿其长度方向布置的滑道，所述模具本体设置有与所述滑道匹配的约束件，以使所述夹具通过所述滑杆自上而下沿所述滑杆的长度方向下移，从而将所述夹具夹持的纤维插入混凝土，所述滑杆与所述夹具角度可调，以调节所述滑杆的倾斜角度。
10.上述纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验装置，至少具有以下有益效果：通过设置夹具来夹持纤维，每根纤维对应每个相应的模腔，夹具通过滑轨组件下移，具体是滑杆通过滑道和约束件的配合，沿自身的长度方向移动，且滑杆与夹具角度可调，调整后滑杆的角度后，夹具沿滑杆的长度方向下移，同时带动纤维下移，通过滑杆的角度设置，将夹具夹持的纤维按照埋置角度插入混凝土中。本发明能处理纤维的埋置长度和埋置角度，在混凝土的凝固过程中持久保持纤维的埋置长度和埋置角度不发生变化，对于快硬早强类混凝土与纤维的界面粘结性能的测试提供一个较为方便快捷的技术方案。
11.根据本发明第一方面的实施例，所述滑杆与所述夹具通过第二螺栓连接，以调节两者角度，所述夹具两端均设置有第一角度刻度标记。
12.根据本发明第一方面的实施例，所述滑杆设置有指向所述第一角度刻度标记的角度指针，以示意出所述滑杆与所述夹具之间的角度，所述角度指针与所述滑杆的长度方向相同。
13.根据本发明第一方面的实施例，所述夹具设置有与所述模腔对应的第二角度刻度标记，以供纤维对齐安装。
14.根据本发明第一方面的实施例，所述夹具包括用于夹持纤维的两个夹持本体，两个所述夹持本体通过多个第一螺栓固定。
15.根据本发明第一方面的实施例，所述夹持本体两端向外折弯以形成连接板，各所述滑轨组件包括两个滑杆，所述滑杆安装在所述连接板上。
16.根据本发明第一方面的实施例，所述约束件为设置在所述模具本体端部上的导杆，所述滑轨组件中的两个所述滑杆的滑道卡在所述导杆两端。
17.根据本发明第一方面的实施例，所述导杆端部安装有限位螺帽。
18.根据本发明第一方面的实施例，两个所述夹持本体相向侧安装有防滑垫。
19.根据本发明第二方面的实施例，提供一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验方法，使用根据本发明第一方面实施例所述的纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔装置，包括以下步骤：将纤维插入到两个夹持本体之间，调整纤维的埋置长度，并通过第二角度刻度标记调节纤维的埋置角度，后旋紧第一螺栓，使两个夹持本体夹紧固定纤维；松开第二螺栓，调节滑杆与夹具之间的角度，使其与纤维的埋置角度相同，旋紧第二螺栓；向模具本体的模腔中倒入混凝土，浇筑完成后，将滑杆套在约束体上，夹具通过滑杆自上而下沿滑杆的长度方向下移，使纤维沿着对应的埋置角度插入混凝土中。
20.上述纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验方法，至少具有以下有益效果：通过调整纤维的埋置长度，并用第二角度刻度标记调节纤维的埋置角度，而后，夹具通过滑杆自上而下沿滑杆的长度方向下移，使纤维沿着对应的埋置角度插入混凝土中，纤维在插入过程
中或者混凝土凝固过程中，不容易发生移动或者转动，避免导致纤维埋置长度或者埋置角度发生改变。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
22.图1是本发明实施例一的正视图；
23.图2是本发明实施例一的侧视图；
24.图3是本发明实施例二的正视图；
25.图4是本发明实施例中模具本体的正视图；
26.图5是本发明实施例中模具本体的俯视图；
27.图6是本发明实施例中夹具的正视图；
28.图7是本发明实施例中夹具的俯视图；
29.图8是本发明实施例中滑杆的正视图。
具体实施方式
30.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
33.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
34.实施例一：
35.参照图1和图2、以及图4至图8，出示了一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验装置，包括模具本体10、夹具20以及至少两个滑轨组件。
36.如图4和图5所示，模具本体10具有用于成型混凝土的至少一个模腔11，模具本体10在模腔11底部设置有脱模孔12。
37.结合图6和图7，夹具20用于夹持与模腔11对应的纤维41，夹具20布置在模具本体10上方。具体而言，夹具20包括用于夹持纤维41的两个夹持本体21，两个夹持本体21通过多个第一螺栓23固定。优选的，两个夹持本体21相向侧安装有防滑垫24，能保证纤维41夹持更加稳固。
38.结合图8，两个滑轨组件分别与夹具20端部连接，滑轨组件包括至少一个滑杆31，
滑杆31设置有沿其长度方向布置的滑道32，模具本体10设置有与滑道32匹配的约束件，以使夹具20通过滑杆31自上而下沿滑杆31的长度方向下移，从而将夹具20夹持的纤维41插入混凝土。
39.滑杆31与夹具20角度可调，以调节滑杆31的倾斜角度，具体而言，滑杆31与夹具20通过第二螺栓34连接，以调节两者角度，松开第二螺栓34后进行调节，调节完成后旋紧第二螺栓34，夹具20两端均设置有第一角度刻度标记25。
40.可以理解的是，如图1和图2所示，通过设置夹具20来夹持纤维41，每根纤维41对应每个相应的模腔11，夹具20通过滑轨组件下移，具体是滑杆31通过滑道32和约束件的配合，沿自身的长度方向移动，且滑杆31与夹具20角度可调，调整后滑杆31的角度后，夹具20沿滑杆31的长度方向下移，同时带动纤维41下移，通过滑杆31的角度设置，将夹具20夹持的纤维41按照埋置角度插入混凝土中，插入混凝土过程中或混凝土凝固过程中，本装置能保持纤维的埋置长度和埋置角度不发生变化，本实施例中，埋置角度为90
°
，即滑道32的长度方向与水平面呈90
°
。
41.优选的，埋置角度的示意方式，可以是，滑杆31设置有指向第一角度刻度标记25的角度指针33，以示意出滑杆31与夹具20之间的角度，角度指针33与滑杆31的长度方向相同，如图8所示。
42.另外，夹具20设置有与模腔11对应的第二角度刻度标记26，以供纤维41对齐安装，便于纤维安装过程中进行角度调节。
43.结合图1、图7及图8，夹持本体21两端向外折弯以形成连接板22，各滑轨组件包括两个滑杆31，滑杆31安装在连接板22上。参照图4和图5，约束件为设置在模具本体10端部上的导杆13，滑轨组件中的两个滑杆31的滑道32卡在导杆13两端，进一步的，导杆13端部安装有限位螺帽14。可以理解的是，夹具20每端都安装两个滑杆31，两个滑杆31的滑动套在导杆13，滑杆31具体是套在导杆13端部位置，并通过螺帽14进行限位，导杆13端部设置有供螺帽拧入的外螺纹。
44.本发明还出示一种纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔试验方法，使用上述纤维不同埋置角度、埋置长度拉拔装置，包括以下步骤：
45.将纤维插入到两个夹持本体之间，调整纤维的埋置长度，并通过第二角度刻度标记调节纤维的埋置角度，后旋紧第一螺栓，使两个夹持本体夹紧固定纤维；
46.松开第二螺栓，调节滑杆与夹具之间的角度，使其与纤维的埋置角度相同，旋紧第二螺栓；
47.向模具本体的模腔中倒入混凝土，浇筑完成后，将滑杆套在约束体上，夹具通过滑杆自上而下沿滑杆的长度方向下移，使纤维沿着对应的埋置角度插入混凝土中。
48.具体而言，步骤如下：
49.s1，将两个夹持本体21的第一螺栓23稍微松开，留出插入纤维的缝隙。
50.s2，将各纤维41插入到两个夹持本体21之间，具体位置是第二角度刻度标记26处，微调第一螺栓23，使纤维41需要外力才能移动；
51.s3，将纤维用手移动或转动，调整纤维的埋置长度，使纤维的埋置长度满足需要，纤维的埋置角度，则通过第二角度刻度标记26调节纤维41的埋置角度，调整好后，后旋紧第一螺栓23，使两个夹持本体21夹紧固定纤维41。
52.s4，将滑杆31的第二螺栓拧入夹具20的螺孔中，松开第二螺栓，调节滑杆31与夹具20之间的角度，使滑杆31与纤维的埋置角度相同，通过角度指针33来确定，后旋紧第二螺栓，其中，本实施例的埋置角度为90
°
。
53.s5，将夹具20与滑杆31构成的整体盖在模具本体10上，调节模具本体两侧的螺帽14，使其临近滑杆31外侧，通过四个螺帽14的调节来约束滑杆31。
54.s6，调整好后拿出夹具20，向模具本体10的模腔11中倒入配置好的混凝土，浇筑完成后，将滑杆31套在约束体上，即将夹具20和滑杆31构成的整体插入模具本体10上的导杆13上，沿着导杆13滑下去，使纤维41沿着对应角度插入混凝土中，如图1所示。
55.s7，混凝土凝固成型后，先松开模具本体10上的螺帽14，取走夹具20。
56.实施例二：
57.参照图3所示，该实施例与实施例一不同在于埋置角度不同，本实施例的埋置角度为45
°
。
58.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。