钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法
钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及建筑工程试验测试装备和方法研发技术领域，尤其设及一种钢纤维粘 结拔出试验系统及试验方法。
【背景技术】
[0002] 钢纤维与混凝±基体的粘结性能是影响钢纤维对混凝±增强、增初和阻裂效果的 关键因素，良好的粘结性能不仅可阻滞混凝±基体裂缝的引发和扩展，而且可使钢纤维从 混凝±基体拔出过程中消耗更多的能量，从根本上改变混凝±脆性破坏的本性，表现出良 好的抗变形能力。因此，在评价钢纤维与混凝±基体的粘结性能时，粘结强度和钢纤维拔出 过程中的滑移量是同等重要的技术指标，但长期W来，由于缺乏相应的试验装置，尤其是缺 乏能对钢纤维实现有效夹持的张拉夹具，对钢纤维与混凝上基体间的粘结性能尚无直接适 用的试验方法，为间接了解钢纤维与混凝±基体的粘结性能，我国《纤维混凝±试验方法标 准》CECS 13: 2009采用了测试钢纤维与砂浆基体粘结性能的替代方法，其缺点是，一方面不 能真正反映钢纤维与混凝±基体的粘结性能，另一方面，试件制作及试验过程都较为复杂， 使得试验代价较大。因此，为深入了解钢纤维对混凝±基体的增强增初机理，并更好地为实 际工程合理设计和选用钢纤维和钢纤维混凝±提供基本依据，有必要开发一套简单、适用 的钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法，能精准测试钢纤 维与基体粘结拔出性能。
[0004] 本发明采用的技术方案为:本发明所述的钢纤维粘结拔出试验系统，包括试件、钢 纤维夹持夹具、试件夹持夹具和数据采集装置。
[0005] 所述的试件包括试件基体和钢纤维，所述钢纤维一端竖直设置在试件基体内。
[0006] 所述的钢纤维夹持夹具包括主螺柱和两个用于夹持钢纤维的夹持片，主螺柱下端 固定连接有纵剖面为倒T型的夹持片限位件，主螺柱与夹持片限位件为一体结构，夹持片限 位件包括上部圆柱形的连接部和下部方柱形的限位部两部分，主螺柱下部与夹持片锁紧套 螺纹连接，所述夹持片锁紧套是上部为圆筒形，下部为圆锥筒形的套筒状结构，两个夹持片 设置在夹持片锁紧套内，两个夹持片的夹持面之间设置有间隙，夹持片的下部突出于夹持 片锁紧套下部圆锥筒锥角端的开口，所述夹持片包括上部、中部和下部Ξ个部分，上部为半 圆锥台形，中部为半圆柱形，下部为半圆锥形，两个夹持片的半圆柱形中部相临的侧面设置 有方形凹槽，夹持片限位件的方柱形限位部对应设置在两个夹持片的方形凹槽内，两个夹 持片下部共同组成的圆锥状结构的锥角与夹持片锁紧套下部圆锥筒的锥角大小相等，当夹 持片锁紧套沿主螺柱旋紧时，驱动两个夹持片平行压紧钢纤维。
[0007] 所述试件夹持夹具包括上紧固板、下紧固板和紧固螺栓，所述上紧固板两端分别 设置一个用于固定紧固螺栓的卡槽，上紧固板中部设置有U型的钢纤维定位槽，钢纤维定位 槽横向设置在上紧固板的中屯、至一侧的边缘;所述下紧固板的中屯、设置有球窝，球窝内设 置有带球较头拉杆的球较头，球较头拉杆用于连接拉力试验机，下紧固板两端对应设置有 一个用于固定紧固螺栓的螺栓孔，紧固螺栓将上紧固板和下紧固板连接固定成整体框架。
[0008] 所述数据采集装置包括荷载传感器、两个变形传感器支架、两个变形传感器和控 制器，所述荷载传感器设置在钢纤维夹持夹具的主螺柱和用于连接拉力试验机错口的张拉 杆之间，两个变形传感器支架对称设置在夹持片锁紧套下部开口的两侧，变形传感器设置 在变形传感器支架上，变形传感器与钢纤维平行设置，且变形传感器的测试端与试件夹持 夹具的上紧固板接触，荷载传感器的输出端和变形传感器的输出端分别连接控制器的第一 信号输入端和第二信号输入端，控制器的信号输出端用于连接计算机。
[0009] 所述的钢纤维夹持夹具还包括球较头，球较头连接球较头螺栓，球较头螺栓与球 较头为一体结构，球较头设置在拉帽的球较窝内，拉帽与主螺柱螺纹连接，所述荷载传感器 设置在钢纤维夹持夹具的球较头螺栓和用于连接拉力试验机错口的张拉杆之间。
[0010] 所述的主螺柱下端沿夹持片限位件的连接部环向设置有锥台形凹槽，两个夹持片 上端圆锥台的锥角与锥台形凹槽的锥角相同。
[0011] 所述的主螺柱锥台形凹槽的底面与两个夹持片之间均设置有顶出弹黃;所述夹持 片限位件限位部中部横向开设有两个圆形凹槽，每个凹槽内设置有顶开弹黃，顶开弹黃一 端与夹持片限位件接触，另一端与对应的夹持片接触。
[0012] 所述的夹持片下部半圆锥形结构的夹持面上设置有防滑牙槽。
[0013] 所述的试件夹持夹具的上紧固板上设置的卡槽为开口向外的U型缺口。
[0014] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓上部周向设置有与上紧固板上设置的卡槽相 配合的环形凹槽。
[0015] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓上端设置有防滑转盘。
[0016] 本发明所述的基于钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，包括试件的制作方法和 钢纤维粘结拔出的试验方法； 试件的制作方法，首先按规范规定的成型方法在试模中诱筑好试件基体，抹平诱筑面； 然后，沿诱筑面的中屯、插入一排钢纤维，终凝后拆模编号，钢纤维之间的间距大于等于 20mm;最后，将试件放入标养室进行养护，直到规定龄期； 钢纤维粘结拔出的试验方法依次包括W下步骤： (1) 分别将钢纤维夹持夹具的主螺柱和试件夹持夹具的球较头拉杆与拉力试验机连 接； (2) 将养护至规定龄期的试件取出，清理干净后放入试件夹持夹具内，试件基体卡在由 上紧固板、紧固螺栓和下紧固板形成的框架内，成排的钢纤维放入上紧固板的钢纤维定位 槽内，将被测钢纤维移动至上紧固板的中屯、位置后，通过紧固螺栓将上紧固板、试件基体和 下紧固板紧固为一整体； (3) 调整拉力试验机加载空间高度，使钢纤维夹持夹具刚好夹持住被测钢纤维； (4) 将变形传感器固定在变形传感器支架上； (5) 分别将荷载传感器和变形传感器与控制器和计算机连接好，开动试验机进行试验。
[0017] 本发明所述的钢纤维夹持夹具中，所述的夹持片限位件的方柱形限位部和夹持片 的半圆柱部分平面侧壁设置的方形槽相配合，使得夹持片只能沿夹持片限位件的轴向滑动 而不能转动，便于对钢纤维的夹持操作。本发明所述的试件夹持夹具通过紧固螺栓将试件 紧固在上紧固板和下紧固板中间，上紧固板中屯、设置U型开口的钢纤维定位槽使钢纤维穿 出受拉，W及下紧固板的球较设置确保了钢纤维拔出不受附加弯矩的影响。
[0018] 本发明的钢纤维夹持夹具中球较头的设置确保钢纤维受力均匀，避免了夹持过程 中出现的因对中不准确对试验结果造成的不利影响。
[0019] 本发明的钢纤维夹持夹具中夹持片上部和下部的锥角、夹持片锁紧套下部内壁的 锥角及主螺柱底面中屯、锥台形凹槽的锥角均相等的设置能保证对钢纤维夹持时的受力均 匀性，避免了应力集中的产生，在张拉过程中，夹持力还会随张拉力的加大而增大，使夹持 片对钢纤维的夹持越来越紧固。
[0020] 本发明钢纤维夹持夹具中顶出弹黃的设置，使得在安装钢纤维时，可利用顶出弹 黃将夹持片顶出夹持片锁紧套锥台形端的开口，便于对钢纤维的安装。
[0021] 本发明钢纤维夹持夹具中顶开弹黃的设置，使得在卸载钢纤维时，可利用顶开弹 黃将两个夹持片向相反方向顶开，便于取出钢纤维。
[0022] 本发明所述的基于钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，在试件制作时无需专用 的成型模具，只需在制作力学性能试验试件(如抗压、抗弯、劈裂等试 件)时在诱筑面上按一 定间距插入钢纤维即可，不仅便于操作，而且使试验结果更有价值。
[0023] 本发明的钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法能准确测试钢纤维从加载到全部 从基体中拔出或部分拔断全过程的荷载和滑移值，结合数据采集装置能方便得到钢纤维粘 结拔出过程的荷载-滑移量全曲线，测试效率高、精度高、成本低。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的钢纤维粘结性能试验系统的结构示意图； 图2为本发明的试件的结构示意图； 图3为本发明的试件夹持夹具的结构示意图； 图4为本发明的试件安装在试件夹持夹具内的示意图； 图5为本发明实施例中得到的钢纤维与砂浆基体的粘结荷载-滑移量全曲线； 图6为本发明实施例中得到的钢纤维与混凝±基体的粘结荷载-滑移量全曲线。
[0025] 图中：张拉杆1、荷载传感器2、球较头螺栓3、球较头4、拉帽5、主螺柱6、夹持片锁紧 套7、顶出弹黃8、夹持片限位件9、顶开弹黃10、夹持片11、变形传感器支架12、变形传感器 13、上紧固板14、紧固螺栓15、钢纤维定位槽16、下紧固板17、球较头拉杆18、控制器19、计算 机20、钢纤维21、试件基体22。
【具体实施方式】
[0026] 如图1、2、3和4所示，本发明所述的一种钢纤维粘结拔出试验系统，包括试件、钢纤 维夹持夹具、试件夹持夹具和数据采集装置： 所述的试件包括试件基体22和钢纤维21，所述钢纤维21-端竖直设置在试件基体22 内。
[0027] 所述的钢纤维夹持夹具包括主螺柱6和两个用于夹持钢纤维21的夹持片11，主螺 柱6的下端固定连接有纵剖面为倒T型的夹持片限位件9,主螺柱6与夹持片限位件9为一体 结构，夹持片限位件9包括上部圆柱形的连接部和下部方柱形的限位部两部分，主螺柱6下 部与夹持片锁紧套7螺纹连接，所述夹持片锁紧套7是上部为圆筒形，下部为圆锥筒形的套 筒状结构，两个夹持片11设置在夹持片锁紧套7内，两个夹持片11的夹持面之间设置有间 隙，夹持片11的下部突出于夹持片锁紧套7下部圆锥筒锥角端的开口，所述夹持片11包括上 部、中部和下部Ξ个部分，上部为半圆锥台形，中部为半圆柱形，下部为半圆锥形，两个夹持 片11的半圆柱形中部相临的侧面设置有方形凹槽，夹持片限位件9的方柱形限位部对应设 置在两个夹持片11的方形凹槽内，两个夹持片11下部共同组成的圆锥状结构的锥角与夹持 片锁紧套7下部圆锥筒的锥角大小相等，当夹持片锁紧套7沿主螺柱6旋紧时，可驱使两个夹 持片11平行压紧钢纤维21。本发明中，所述的夹持片限位件9的方柱形限位部和夹持片11的 半圆柱部分平面侧壁设置的方形槽相配合，使得夹持片11只能沿夹持片限位件9的轴向滑 动不能转动，便于对钢纤维21的夹持操作。
[0028] 所述试件夹持夹具包括上紧固板14、下紧固板17和紧固螺栓15,所述上紧固板14 两端分别设置一个用于固定紧固螺栓15的卡槽，上紧固板14中部设置有U型的钢纤维定位 槽16,钢纤维定位槽16横向设置在上紧固板14的中屯、至一侧的边缘;所述下紧固板17的中 屯、设置有球窝，球窝内设置有带球较头拉杆18的球较头4,球较头拉杆18用于连接拉力试验 机，下紧固板17两端对应设置有一个用于固定紧固螺栓15的螺栓孔，紧固螺栓15将上紧固 板14和下紧固板17连接固定成整体框架。本发明中试件夹持夹具通过紧固螺栓15将试件紧 固在上紧固板14和下紧固板17中间，上紧固板14中屯、设置U型开口的钢纤维定位槽16使钢 纤维21穿出受拉，W及下紧固板17的球较设置确保了钢纤维21拔出不受附加弯矩的影响。
[0029] 所述数据采集装置包括荷载传感器2、两个变形传感器支架13、两个变形传感器12 和控制器19,所述荷载传感器2设置在钢纤维夹持夹具的主螺柱6和用于连接拉力试验机错 口的张拉杆1之间，两个变形传感器支架13对称设置在夹持片锁紧套7下部开口的两侧，变 形传感器12设置在变形传感器支架13上，变形传感器12与钢纤维21平行设置，且变形传感 器12的测试端与试件夹持夹具的上紧固板14接触，荷载传感器2的输出端和变形传感器12 的输出端分别连接控制器19的第一信号输入端和第二信号输入端，控制器19的信号输出端 用于连接计算机20。
[0030] 所述的钢纤维夹持夹具还包括球较头4,球较头4连接球较头螺栓3,球较头螺栓3 与球较头4为一体结构，球较头4设置在拉帽的球较窝内，拉帽与主螺柱6螺纹连接，所述荷 载传感器2设置在钢纤维夹持夹具的球较头螺栓3和用于连接拉力试验机错口的张拉杆1之 间。
[0031] 所述的主螺柱6的下端沿夹持片限位件9的连接部环向设置有锥台形凹槽，两个夹 持片11上端圆锥台的锥角与锥台形凹槽的锥角相同。
[0032] 本实施例中，夹持片11上部半圆锥台和下部半圆锥的锥角与夹持片锁紧套7内侧 壁的锥角及主螺柱6底端中屯、环形凹槽的锥角均相等，此种设置使得夹持片锁紧套7沿主螺 柱6旋紧时，两个夹持片11平行压紧钢纤维21，保证钢纤维21受力的均匀，避免应力集中的 产生。
[0033] 所述的主螺柱6锥台形凹槽的底面与两个夹持片11之间均设置有顶出弹黃8;在安 装钢纤维21时，利用顶出弹黃8可将夹持片11顶出夹持片锁紧套7圆锥筒的开口，便于对钢 纤维21的安装。所述夹持片限位件9限位部中部横向开设有两个圆形凹槽，每个凹槽内设置 有顶开弹黃10,顶开弹黃10-端与夹持片限位件9接触，另一端与对应的夹持片11接触。在 卸载钢纤维21时可将两个夹持片11向相反方向顶开，便于取出钢纤维21。
[0034] 所述的夹持片11下部半圆锥形结构的夹持面上设置有防滑牙槽，所述牙槽硬度高 于钢纤维21，材质为高速钢，利于夹紧钢纤维21。
[0035] 所述的试件夹持夹具的上紧固板14上设置的卡槽为开口向外的U型缺口，本实施 例中，长孔为长方圆形通孔。
[0036] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓15上部周向设置有与上紧固板14上设置的卡 槽相配合的环形凹槽。
[0037] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓15上端设置有防滑转盘。
[0038] 本发明中的控制器19包括放大器、A/D转换器、微处理器(CPU)、存储器、通讯接口 电路等，均为现有技术，不再寶述。
[0039] -种基于钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，包括试件的制作方法和钢纤维粘 结拔出的试验方法； 试件的制作方法，首先按规范规定的成型方法在试模中诱筑好试件基体22,抹平诱筑 面;然后，沿诱筑面的中屯、插入一排钢纤维21，终凝后拆模编号，钢纤维21之间的间距大于 等于20mm;最后，将试件放入标养室进行养护，直到规定龄期； 钢纤维粘结拔出的试验方法依次包括W下步骤： (1) 分别将钢纤维夹持夹具的主螺柱6和试件夹持夹具的球较头拉杆18与拉力试验机 连接； (2) 将养护至规定龄期的试件取出，清理干净后放入试件夹持夹具内，试件基体22卡在 由上紧固板14、紧固螺栓15和下紧固板17形成的框架内，成排的钢纤维21放入上紧固板14 的钢纤维定位槽16内，将被测钢纤维21移动至上紧固板14的中屯、位置后，通过紧固螺栓15 将上紧固板14、试件基体22和下紧固板17紧固为一整体； (3) 调整拉力试验机加载空间高度，使钢纤维夹持夹具刚好夹持住被测钢纤维21; (4) 将变形传感器12固定在变形传感器支架13上； (5) 分别将荷载传感器2和变形传感器12与控制器19和计算机20连接好，开动试验机进 行试验。
[0040] 本实施例中对一种冷拔低碳端钩形钢纤维21与砂浆基 体的粘结性能进行了试验。 [0041 ] 原材料为：抗拉强度1108MP，等效直径0.55mm、长度36mm的钢纤维21，强度等级 42.5的普通娃酸盐水泥，天然河砂，自来水和聚簇酸高效减水剂。砂浆的单方配合比见表1。
[0042]
表2为本实施例对钢纤维21与砂浆基体粘结性能进行的测试结果。图5为本实施例得到 的钢纤维21与砂浆基体的粘结荷载-滑移量全曲线。
[0043]
本实施例中还对一种冷拔低碳端钩形钢纤维21与混凝±基体的粘结性能进行了试验。 原材料为:抗拉强度1108MP，等效直径0.75mm、长度60mm的钢纤维21，强度等级42.5的普通 娃酸盐水泥，Π 级粉煤灰、S95级矿渣粉、人工天然混合中砂、5-lOmm石灰岩碎石，自来水和 TH-2A高效减水剂。混凝±的单方配合比见表3。
[0044]
表4为本实施例对冷拔低碳端钩形钢纤维21与混凝±基体粘结性能进行的试验结果。 图6为本实施例得到的钢纤维21与砂浆基体的粘结荷载-滑移量全曲线。
[0045] 表4钢纤维与混凝±的粘结性能测试结果
由上述试验结果可W看出，利用本发明的钢纤维粘结拔出试验系统可方便获得钢纤维 粘结拔出过程的荷载和滑移值，利用数据采集装置可获得理想的荷载和滑移量全曲线。
[0046] W上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用W限定本发明的范围，任何 本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原理的前提下，可对上述实施例进行多种变化、 修改、替换和变型。比如改变钢纤维夹持夹具或试件加持夹具的具体结构或形式等均可构 成本发明的一个具体实施例，在此不一一详述。
【主权项】
1. 一种钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:包括试件、钢纤维夹持夹具、试件夹持 夹具和数据采集装置： 所述的试件包括试件基体和钢纤维，所述钢纤维一端竖直设置在试件基体内； 所述的钢纤维夹持夹具包括主螺柱和两个用于夹持钢纤维的夹持片，主螺柱下端固定 连接有纵剖面为倒T型的夹持片限位件，主螺柱与夹持片限位件为一体结构，夹持片限位件 包括上部圆柱形的连接部和下部方柱形的限位部两部分，主螺柱下部与夹持片锁紧套螺纹 连接，所述夹持片锁紧套是上部为圆筒形，下部为圆锥筒形的套筒状结构，两个夹持片设置 在夹持片锁紧套内，两个夹持片的夹持面之间设置有间隙，夹持片的下部突出于夹持片锁 紧套下部圆锥筒锥角端的开口，所述夹持片包括上部、中部和下部三个部分，上部为半圆锥 台形，中部为半圆柱形，下部为半圆锥形，两个夹持片的半圆柱形中部相临的侧面设置有方 形凹槽，夹持片限位件的方柱形限位部对应设置在两个夹持片的方形凹槽内，两个夹持片 下部共同组成的圆锥状结构的锥角与夹持片锁紧套下部圆锥筒的锥角大小相等，当夹持片 锁紧套沿主螺柱旋紧时，驱动两个夹持片平行压紧钢纤维； 所述试件夹持夹具包括上紧固板、下紧固板和紧固螺栓，所述上紧固板两端分别设置 一个用于固定紧固螺栓的卡槽，上紧固板中部设置有U型的钢纤维定位槽，钢纤维定位槽横 向设置在上紧固板的中心至一侧的边缘;所述下紧固板的中心设置有球窝，球窝内设置有 带球铰头拉杆的球铰头，球铰头拉杆用于连接拉力试验机，下紧固板两端对应设置有一个 用于固定紧固螺栓的螺栓孔，紧固螺栓将上紧固板和下紧固板连接固定成整体框架； 所述数据采集装置包括荷载传感器、两个变形传感器支架、两个变形传感器和控制器， 所述荷载传感器设置在钢纤维夹持夹具的主螺柱和用于连接拉力试验机钳口的张拉杆之 间，两个变形传感器支架对称设置在夹持片锁紧套下部开口的两侧，变形传感器设置在变 形传感器支架上，变形传感器与钢纤维平行设置，且变形传感器的测试端与试件夹持夹具 的上紧固板接触，荷载传感器的输出端和变形传感器的输出端分别连接控制器的第一信号 输入端和第二信号输入端，控制器的信号输出端用于连接计算机。2. 根据权利要求1所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的钢纤维夹持夹 具还包括球铰头，球铰头连接球铰头螺栓，球铰头螺栓与球铰头为一体结构，球铰头设置在 拉帽的球铰窝内，拉帽与主螺柱螺纹连接，所述荷载传感器设置在钢纤维夹持夹具的球铰 头螺栓和用于连接拉力试验机钳口的张拉杆之间。3. 根据权利要求1或2所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的主螺柱下 端沿夹持片限位件的连接部环向设置有锥台形凹槽，两个夹持片上端圆锥台的锥角与锥台 形凹槽的锥角相同。4. 根据权利要求3所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的主螺柱锥台形 凹槽的底面与两个夹持片之间均设置有顶出弹簧;所述夹持片限位件限位部中部横向开设 有两个圆形凹槽，每个凹槽内设置有顶开弹簧，顶开弹簧一端与夹持片限位件接触，另一端 与对应的夹持片接触。5. 根据权利要求4所述的钢纤维夹持夹具，其特征在于:所述的夹持片下部半圆锥形结 构的夹持面上设置有防滑牙槽。6. 根据权利要求5所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的试件夹持夹具 的上紧固板上设置的卡槽为开口向外的U型缺口。7. 根据权利要求6所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的试件夹持夹具 中的紧固螺栓上部周向设置有与上紧固板上设置的卡槽相配合的环形凹槽。8. 根据权利要求7所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的试件夹持夹具 中的紧固螺栓上端设置有防滑转盘。9. 一种基于权利要求1-8所述的钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，其特征在于，包 括试件的制作方法和钢纤维粘结拔出的试验方法； 试件的制作方法，首先按规范规定的成型方法在试模中浇筑好试件基体，抹平浇筑面； 然后，沿浇筑面的中心插入一排钢纤维，终凝后拆模编号，钢纤维之间的间距大于等于 20mm;最后，将试件放入标养室进行养护，直到规定龄期； 钢纤维粘结拔出的试验方法依次包括以下步骤： (1) 分别将钢纤维夹持夹具的主螺柱和试件夹持夹具的球铰头拉杆与拉力试验机连 接； (2) 将养护至规定龄期的试件取出，清理干净后放入试件夹持夹具内，试件基体卡在由 上紧固板、紧固螺栓和下紧固板形成的框架内，成排的钢纤维放入上紧固板的钢纤维定位 槽内，将被测钢纤维移动至上紧固板的中心位置后，通过紧固螺栓将上紧固板、试件基体和 下紧固板紧固为一整体； (3) 调整拉力试验机加载空间高度，使钢纤维夹持夹具刚好夹持住被测钢纤维； (4) 将变形传感器固定在变形传感器支架上； (5 )分别将荷载传感器和变形传感器与控制器和计算机连接好，开动试验机进行试验。
【专利摘要】本发明公开了一种钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法，钢纤维粘结拔出试验系统包括试件、钢纤维夹持夹具、试件夹持夹具和数据采集装置。钢纤维夹持夹具用于对钢纤维的有效夹持和张拉；试件夹持夹具用于对被测试件的有效夹持，满足顺利拔拉钢纤维的需要；数据采集装置用于采集试验进程中钢纤维所承受的张拉荷载和粘结拔出过程中钢纤维的滑移量。钢纤维粘结拔出性能试验测试方法包括试件制作方法和试验测试的方法步骤。利用本发明的钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法可准确测试钢纤维从加载到全部从基体中拔出或部分拔断全过程的荷载和粘结滑移值，结合数据采集装置能方便得到钢纤维拔出过程的荷载-滑移量全曲线，测试效率高、精度高、成本低。
【IPC分类】G01N19/04
【公开号】CN105486634
【申请号】CN201610025687
【发明人】汤寄予, 高丹盈, 赵军, 卢纪富, 曾垂林, 胡嵘晖, 陈刚, 尤培波
【申请人】郑州大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月15日
【技术领域】
[0001] 本发明设及建筑工程试验测试装备和方法研发技术领域，尤其设及一种钢纤维粘 结拔出试验系统及试验方法。
【背景技术】
[0002] 钢纤维与混凝±基体的粘结性能是影响钢纤维对混凝±增强、增初和阻裂效果的 关键因素，良好的粘结性能不仅可阻滞混凝±基体裂缝的引发和扩展，而且可使钢纤维从 混凝±基体拔出过程中消耗更多的能量，从根本上改变混凝±脆性破坏的本性，表现出良 好的抗变形能力。因此，在评价钢纤维与混凝±基体的粘结性能时，粘结强度和钢纤维拔出 过程中的滑移量是同等重要的技术指标，但长期W来，由于缺乏相应的试验装置，尤其是缺 乏能对钢纤维实现有效夹持的张拉夹具，对钢纤维与混凝上基体间的粘结性能尚无直接适 用的试验方法，为间接了解钢纤维与混凝±基体的粘结性能，我国《纤维混凝±试验方法标 准》CECS 13: 2009采用了测试钢纤维与砂浆基体粘结性能的替代方法，其缺点是，一方面不 能真正反映钢纤维与混凝±基体的粘结性能，另一方面，试件制作及试验过程都较为复杂， 使得试验代价较大。因此，为深入了解钢纤维对混凝±基体的增强增初机理，并更好地为实 际工程合理设计和选用钢纤维和钢纤维混凝±提供基本依据，有必要开发一套简单、适用 的钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法，能精准测试钢纤 维与基体粘结拔出性能。
[0004] 本发明采用的技术方案为:本发明所述的钢纤维粘结拔出试验系统，包括试件、钢 纤维夹持夹具、试件夹持夹具和数据采集装置。
[0005] 所述的试件包括试件基体和钢纤维，所述钢纤维一端竖直设置在试件基体内。
[0006] 所述的钢纤维夹持夹具包括主螺柱和两个用于夹持钢纤维的夹持片，主螺柱下端 固定连接有纵剖面为倒T型的夹持片限位件，主螺柱与夹持片限位件为一体结构，夹持片限 位件包括上部圆柱形的连接部和下部方柱形的限位部两部分，主螺柱下部与夹持片锁紧套 螺纹连接，所述夹持片锁紧套是上部为圆筒形，下部为圆锥筒形的套筒状结构，两个夹持片 设置在夹持片锁紧套内，两个夹持片的夹持面之间设置有间隙，夹持片的下部突出于夹持 片锁紧套下部圆锥筒锥角端的开口，所述夹持片包括上部、中部和下部Ξ个部分，上部为半 圆锥台形，中部为半圆柱形，下部为半圆锥形，两个夹持片的半圆柱形中部相临的侧面设置 有方形凹槽，夹持片限位件的方柱形限位部对应设置在两个夹持片的方形凹槽内，两个夹 持片下部共同组成的圆锥状结构的锥角与夹持片锁紧套下部圆锥筒的锥角大小相等，当夹 持片锁紧套沿主螺柱旋紧时，驱动两个夹持片平行压紧钢纤维。
[0007] 所述试件夹持夹具包括上紧固板、下紧固板和紧固螺栓，所述上紧固板两端分别 设置一个用于固定紧固螺栓的卡槽，上紧固板中部设置有U型的钢纤维定位槽，钢纤维定位 槽横向设置在上紧固板的中屯、至一侧的边缘;所述下紧固板的中屯、设置有球窝，球窝内设 置有带球较头拉杆的球较头，球较头拉杆用于连接拉力试验机，下紧固板两端对应设置有 一个用于固定紧固螺栓的螺栓孔，紧固螺栓将上紧固板和下紧固板连接固定成整体框架。
[0008] 所述数据采集装置包括荷载传感器、两个变形传感器支架、两个变形传感器和控 制器，所述荷载传感器设置在钢纤维夹持夹具的主螺柱和用于连接拉力试验机错口的张拉 杆之间，两个变形传感器支架对称设置在夹持片锁紧套下部开口的两侧，变形传感器设置 在变形传感器支架上，变形传感器与钢纤维平行设置，且变形传感器的测试端与试件夹持 夹具的上紧固板接触，荷载传感器的输出端和变形传感器的输出端分别连接控制器的第一 信号输入端和第二信号输入端，控制器的信号输出端用于连接计算机。
[0009] 所述的钢纤维夹持夹具还包括球较头，球较头连接球较头螺栓，球较头螺栓与球 较头为一体结构，球较头设置在拉帽的球较窝内，拉帽与主螺柱螺纹连接，所述荷载传感器 设置在钢纤维夹持夹具的球较头螺栓和用于连接拉力试验机错口的张拉杆之间。
[0010] 所述的主螺柱下端沿夹持片限位件的连接部环向设置有锥台形凹槽，两个夹持片 上端圆锥台的锥角与锥台形凹槽的锥角相同。
[0011] 所述的主螺柱锥台形凹槽的底面与两个夹持片之间均设置有顶出弹黃;所述夹持 片限位件限位部中部横向开设有两个圆形凹槽，每个凹槽内设置有顶开弹黃，顶开弹黃一 端与夹持片限位件接触，另一端与对应的夹持片接触。
[0012] 所述的夹持片下部半圆锥形结构的夹持面上设置有防滑牙槽。
[0013] 所述的试件夹持夹具的上紧固板上设置的卡槽为开口向外的U型缺口。
[0014] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓上部周向设置有与上紧固板上设置的卡槽相 配合的环形凹槽。
[0015] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓上端设置有防滑转盘。
[0016] 本发明所述的基于钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，包括试件的制作方法和 钢纤维粘结拔出的试验方法； 试件的制作方法，首先按规范规定的成型方法在试模中诱筑好试件基体，抹平诱筑面； 然后，沿诱筑面的中屯、插入一排钢纤维，终凝后拆模编号，钢纤维之间的间距大于等于 20mm;最后，将试件放入标养室进行养护，直到规定龄期； 钢纤维粘结拔出的试验方法依次包括W下步骤： (1) 分别将钢纤维夹持夹具的主螺柱和试件夹持夹具的球较头拉杆与拉力试验机连 接； (2) 将养护至规定龄期的试件取出，清理干净后放入试件夹持夹具内，试件基体卡在由 上紧固板、紧固螺栓和下紧固板形成的框架内，成排的钢纤维放入上紧固板的钢纤维定位 槽内，将被测钢纤维移动至上紧固板的中屯、位置后，通过紧固螺栓将上紧固板、试件基体和 下紧固板紧固为一整体； (3) 调整拉力试验机加载空间高度，使钢纤维夹持夹具刚好夹持住被测钢纤维； (4) 将变形传感器固定在变形传感器支架上； (5) 分别将荷载传感器和变形传感器与控制器和计算机连接好，开动试验机进行试验。
[0017] 本发明所述的钢纤维夹持夹具中，所述的夹持片限位件的方柱形限位部和夹持片 的半圆柱部分平面侧壁设置的方形槽相配合，使得夹持片只能沿夹持片限位件的轴向滑动 而不能转动，便于对钢纤维的夹持操作。本发明所述的试件夹持夹具通过紧固螺栓将试件 紧固在上紧固板和下紧固板中间，上紧固板中屯、设置U型开口的钢纤维定位槽使钢纤维穿 出受拉，W及下紧固板的球较设置确保了钢纤维拔出不受附加弯矩的影响。
[0018] 本发明的钢纤维夹持夹具中球较头的设置确保钢纤维受力均匀，避免了夹持过程 中出现的因对中不准确对试验结果造成的不利影响。
[0019] 本发明的钢纤维夹持夹具中夹持片上部和下部的锥角、夹持片锁紧套下部内壁的 锥角及主螺柱底面中屯、锥台形凹槽的锥角均相等的设置能保证对钢纤维夹持时的受力均 匀性，避免了应力集中的产生，在张拉过程中，夹持力还会随张拉力的加大而增大，使夹持 片对钢纤维的夹持越来越紧固。
[0020] 本发明钢纤维夹持夹具中顶出弹黃的设置，使得在安装钢纤维时，可利用顶出弹 黃将夹持片顶出夹持片锁紧套锥台形端的开口，便于对钢纤维的安装。
[0021] 本发明钢纤维夹持夹具中顶开弹黃的设置，使得在卸载钢纤维时，可利用顶开弹 黃将两个夹持片向相反方向顶开，便于取出钢纤维。
[0022] 本发明所述的基于钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，在试件制作时无需专用 的成型模具，只需在制作力学性能试验试件(如抗压、抗弯、劈裂等试 件)时在诱筑面上按一 定间距插入钢纤维即可，不仅便于操作，而且使试验结果更有价值。
[0023] 本发明的钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法能准确测试钢纤维从加载到全部 从基体中拔出或部分拔断全过程的荷载和滑移值，结合数据采集装置能方便得到钢纤维粘 结拔出过程的荷载-滑移量全曲线，测试效率高、精度高、成本低。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的钢纤维粘结性能试验系统的结构示意图； 图2为本发明的试件的结构示意图； 图3为本发明的试件夹持夹具的结构示意图； 图4为本发明的试件安装在试件夹持夹具内的示意图； 图5为本发明实施例中得到的钢纤维与砂浆基体的粘结荷载-滑移量全曲线； 图6为本发明实施例中得到的钢纤维与混凝±基体的粘结荷载-滑移量全曲线。
[0025] 图中：张拉杆1、荷载传感器2、球较头螺栓3、球较头4、拉帽5、主螺柱6、夹持片锁紧 套7、顶出弹黃8、夹持片限位件9、顶开弹黃10、夹持片11、变形传感器支架12、变形传感器 13、上紧固板14、紧固螺栓15、钢纤维定位槽16、下紧固板17、球较头拉杆18、控制器19、计算 机20、钢纤维21、试件基体22。
【具体实施方式】
[0026] 如图1、2、3和4所示，本发明所述的一种钢纤维粘结拔出试验系统，包括试件、钢纤 维夹持夹具、试件夹持夹具和数据采集装置： 所述的试件包括试件基体22和钢纤维21，所述钢纤维21-端竖直设置在试件基体22 内。
[0027] 所述的钢纤维夹持夹具包括主螺柱6和两个用于夹持钢纤维21的夹持片11，主螺 柱6的下端固定连接有纵剖面为倒T型的夹持片限位件9,主螺柱6与夹持片限位件9为一体 结构，夹持片限位件9包括上部圆柱形的连接部和下部方柱形的限位部两部分，主螺柱6下 部与夹持片锁紧套7螺纹连接，所述夹持片锁紧套7是上部为圆筒形，下部为圆锥筒形的套 筒状结构，两个夹持片11设置在夹持片锁紧套7内，两个夹持片11的夹持面之间设置有间 隙，夹持片11的下部突出于夹持片锁紧套7下部圆锥筒锥角端的开口，所述夹持片11包括上 部、中部和下部Ξ个部分，上部为半圆锥台形，中部为半圆柱形，下部为半圆锥形，两个夹持 片11的半圆柱形中部相临的侧面设置有方形凹槽，夹持片限位件9的方柱形限位部对应设 置在两个夹持片11的方形凹槽内，两个夹持片11下部共同组成的圆锥状结构的锥角与夹持 片锁紧套7下部圆锥筒的锥角大小相等，当夹持片锁紧套7沿主螺柱6旋紧时，可驱使两个夹 持片11平行压紧钢纤维21。本发明中，所述的夹持片限位件9的方柱形限位部和夹持片11的 半圆柱部分平面侧壁设置的方形槽相配合，使得夹持片11只能沿夹持片限位件9的轴向滑 动不能转动，便于对钢纤维21的夹持操作。
[0028] 所述试件夹持夹具包括上紧固板14、下紧固板17和紧固螺栓15,所述上紧固板14 两端分别设置一个用于固定紧固螺栓15的卡槽，上紧固板14中部设置有U型的钢纤维定位 槽16,钢纤维定位槽16横向设置在上紧固板14的中屯、至一侧的边缘;所述下紧固板17的中 屯、设置有球窝，球窝内设置有带球较头拉杆18的球较头4,球较头拉杆18用于连接拉力试验 机，下紧固板17两端对应设置有一个用于固定紧固螺栓15的螺栓孔，紧固螺栓15将上紧固 板14和下紧固板17连接固定成整体框架。本发明中试件夹持夹具通过紧固螺栓15将试件紧 固在上紧固板14和下紧固板17中间，上紧固板14中屯、设置U型开口的钢纤维定位槽16使钢 纤维21穿出受拉，W及下紧固板17的球较设置确保了钢纤维21拔出不受附加弯矩的影响。
[0029] 所述数据采集装置包括荷载传感器2、两个变形传感器支架13、两个变形传感器12 和控制器19,所述荷载传感器2设置在钢纤维夹持夹具的主螺柱6和用于连接拉力试验机错 口的张拉杆1之间，两个变形传感器支架13对称设置在夹持片锁紧套7下部开口的两侧，变 形传感器12设置在变形传感器支架13上，变形传感器12与钢纤维21平行设置，且变形传感 器12的测试端与试件夹持夹具的上紧固板14接触，荷载传感器2的输出端和变形传感器12 的输出端分别连接控制器19的第一信号输入端和第二信号输入端，控制器19的信号输出端 用于连接计算机20。
[0030] 所述的钢纤维夹持夹具还包括球较头4,球较头4连接球较头螺栓3,球较头螺栓3 与球较头4为一体结构，球较头4设置在拉帽的球较窝内，拉帽与主螺柱6螺纹连接，所述荷 载传感器2设置在钢纤维夹持夹具的球较头螺栓3和用于连接拉力试验机错口的张拉杆1之 间。
[0031] 所述的主螺柱6的下端沿夹持片限位件9的连接部环向设置有锥台形凹槽，两个夹 持片11上端圆锥台的锥角与锥台形凹槽的锥角相同。
[0032] 本实施例中，夹持片11上部半圆锥台和下部半圆锥的锥角与夹持片锁紧套7内侧 壁的锥角及主螺柱6底端中屯、环形凹槽的锥角均相等，此种设置使得夹持片锁紧套7沿主螺 柱6旋紧时，两个夹持片11平行压紧钢纤维21，保证钢纤维21受力的均匀，避免应力集中的 产生。
[0033] 所述的主螺柱6锥台形凹槽的底面与两个夹持片11之间均设置有顶出弹黃8;在安 装钢纤维21时，利用顶出弹黃8可将夹持片11顶出夹持片锁紧套7圆锥筒的开口，便于对钢 纤维21的安装。所述夹持片限位件9限位部中部横向开设有两个圆形凹槽，每个凹槽内设置 有顶开弹黃10,顶开弹黃10-端与夹持片限位件9接触，另一端与对应的夹持片11接触。在 卸载钢纤维21时可将两个夹持片11向相反方向顶开，便于取出钢纤维21。
[0034] 所述的夹持片11下部半圆锥形结构的夹持面上设置有防滑牙槽，所述牙槽硬度高 于钢纤维21，材质为高速钢，利于夹紧钢纤维21。
[0035] 所述的试件夹持夹具的上紧固板14上设置的卡槽为开口向外的U型缺口，本实施 例中，长孔为长方圆形通孔。
[0036] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓15上部周向设置有与上紧固板14上设置的卡 槽相配合的环形凹槽。
[0037] 所述的试件夹持夹具中的紧固螺栓15上端设置有防滑转盘。
[0038] 本发明中的控制器19包括放大器、A/D转换器、微处理器(CPU)、存储器、通讯接口 电路等，均为现有技术，不再寶述。
[0039] -种基于钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，包括试件的制作方法和钢纤维粘 结拔出的试验方法； 试件的制作方法，首先按规范规定的成型方法在试模中诱筑好试件基体22,抹平诱筑 面;然后，沿诱筑面的中屯、插入一排钢纤维21，终凝后拆模编号，钢纤维21之间的间距大于 等于20mm;最后，将试件放入标养室进行养护，直到规定龄期； 钢纤维粘结拔出的试验方法依次包括W下步骤： (1) 分别将钢纤维夹持夹具的主螺柱6和试件夹持夹具的球较头拉杆18与拉力试验机 连接； (2) 将养护至规定龄期的试件取出，清理干净后放入试件夹持夹具内，试件基体22卡在 由上紧固板14、紧固螺栓15和下紧固板17形成的框架内，成排的钢纤维21放入上紧固板14 的钢纤维定位槽16内，将被测钢纤维21移动至上紧固板14的中屯、位置后，通过紧固螺栓15 将上紧固板14、试件基体22和下紧固板17紧固为一整体； (3) 调整拉力试验机加载空间高度，使钢纤维夹持夹具刚好夹持住被测钢纤维21; (4) 将变形传感器12固定在变形传感器支架13上； (5) 分别将荷载传感器2和变形传感器12与控制器19和计算机20连接好，开动试验机进 行试验。
[0040] 本实施例中对一种冷拔低碳端钩形钢纤维21与砂浆基 体的粘结性能进行了试验。 [0041 ] 原材料为：抗拉强度1108MP，等效直径0.55mm、长度36mm的钢纤维21，强度等级 42.5的普通娃酸盐水泥，天然河砂，自来水和聚簇酸高效减水剂。砂浆的单方配合比见表1。
[0042]
表2为本实施例对钢纤维21与砂浆基体粘结性能进行的测试结果。图5为本实施例得到 的钢纤维21与砂浆基体的粘结荷载-滑移量全曲线。
[0043]
本实施例中还对一种冷拔低碳端钩形钢纤维21与混凝±基体的粘结性能进行了试验。 原材料为:抗拉强度1108MP，等效直径0.75mm、长度60mm的钢纤维21，强度等级42.5的普通 娃酸盐水泥，Π 级粉煤灰、S95级矿渣粉、人工天然混合中砂、5-lOmm石灰岩碎石，自来水和 TH-2A高效减水剂。混凝±的单方配合比见表3。
[0044]
表4为本实施例对冷拔低碳端钩形钢纤维21与混凝±基体粘结性能进行的试验结果。 图6为本实施例得到的钢纤维21与砂浆基体的粘结荷载-滑移量全曲线。
[0045] 表4钢纤维与混凝±的粘结性能测试结果
由上述试验结果可W看出，利用本发明的钢纤维粘结拔出试验系统可方便获得钢纤维 粘结拔出过程的荷载和滑移值，利用数据采集装置可获得理想的荷载和滑移量全曲线。
[0046] W上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用W限定本发明的范围，任何 本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原理的前提下，可对上述实施例进行多种变化、 修改、替换和变型。比如改变钢纤维夹持夹具或试件加持夹具的具体结构或形式等均可构 成本发明的一个具体实施例，在此不一一详述。
【主权项】
1. 一种钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:包括试件、钢纤维夹持夹具、试件夹持 夹具和数据采集装置： 所述的试件包括试件基体和钢纤维，所述钢纤维一端竖直设置在试件基体内； 所述的钢纤维夹持夹具包括主螺柱和两个用于夹持钢纤维的夹持片，主螺柱下端固定 连接有纵剖面为倒T型的夹持片限位件，主螺柱与夹持片限位件为一体结构，夹持片限位件 包括上部圆柱形的连接部和下部方柱形的限位部两部分，主螺柱下部与夹持片锁紧套螺纹 连接，所述夹持片锁紧套是上部为圆筒形，下部为圆锥筒形的套筒状结构，两个夹持片设置 在夹持片锁紧套内，两个夹持片的夹持面之间设置有间隙，夹持片的下部突出于夹持片锁 紧套下部圆锥筒锥角端的开口，所述夹持片包括上部、中部和下部三个部分，上部为半圆锥 台形，中部为半圆柱形，下部为半圆锥形，两个夹持片的半圆柱形中部相临的侧面设置有方 形凹槽，夹持片限位件的方柱形限位部对应设置在两个夹持片的方形凹槽内，两个夹持片 下部共同组成的圆锥状结构的锥角与夹持片锁紧套下部圆锥筒的锥角大小相等，当夹持片 锁紧套沿主螺柱旋紧时，驱动两个夹持片平行压紧钢纤维； 所述试件夹持夹具包括上紧固板、下紧固板和紧固螺栓，所述上紧固板两端分别设置 一个用于固定紧固螺栓的卡槽，上紧固板中部设置有U型的钢纤维定位槽，钢纤维定位槽横 向设置在上紧固板的中心至一侧的边缘;所述下紧固板的中心设置有球窝，球窝内设置有 带球铰头拉杆的球铰头，球铰头拉杆用于连接拉力试验机，下紧固板两端对应设置有一个 用于固定紧固螺栓的螺栓孔，紧固螺栓将上紧固板和下紧固板连接固定成整体框架； 所述数据采集装置包括荷载传感器、两个变形传感器支架、两个变形传感器和控制器， 所述荷载传感器设置在钢纤维夹持夹具的主螺柱和用于连接拉力试验机钳口的张拉杆之 间，两个变形传感器支架对称设置在夹持片锁紧套下部开口的两侧，变形传感器设置在变 形传感器支架上，变形传感器与钢纤维平行设置，且变形传感器的测试端与试件夹持夹具 的上紧固板接触，荷载传感器的输出端和变形传感器的输出端分别连接控制器的第一信号 输入端和第二信号输入端，控制器的信号输出端用于连接计算机。2. 根据权利要求1所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的钢纤维夹持夹 具还包括球铰头，球铰头连接球铰头螺栓，球铰头螺栓与球铰头为一体结构，球铰头设置在 拉帽的球铰窝内，拉帽与主螺柱螺纹连接，所述荷载传感器设置在钢纤维夹持夹具的球铰 头螺栓和用于连接拉力试验机钳口的张拉杆之间。3. 根据权利要求1或2所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的主螺柱下 端沿夹持片限位件的连接部环向设置有锥台形凹槽，两个夹持片上端圆锥台的锥角与锥台 形凹槽的锥角相同。4. 根据权利要求3所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的主螺柱锥台形 凹槽的底面与两个夹持片之间均设置有顶出弹簧;所述夹持片限位件限位部中部横向开设 有两个圆形凹槽，每个凹槽内设置有顶开弹簧，顶开弹簧一端与夹持片限位件接触，另一端 与对应的夹持片接触。5. 根据权利要求4所述的钢纤维夹持夹具，其特征在于:所述的夹持片下部半圆锥形结 构的夹持面上设置有防滑牙槽。6. 根据权利要求5所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的试件夹持夹具 的上紧固板上设置的卡槽为开口向外的U型缺口。7. 根据权利要求6所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的试件夹持夹具 中的紧固螺栓上部周向设置有与上紧固板上设置的卡槽相配合的环形凹槽。8. 根据权利要求7所述的钢纤维粘结拔出试验系统，其特征在于:所述的试件夹持夹具 中的紧固螺栓上端设置有防滑转盘。9. 一种基于权利要求1-8所述的钢纤维粘结拔出试验系统的试验方法，其特征在于，包 括试件的制作方法和钢纤维粘结拔出的试验方法； 试件的制作方法，首先按规范规定的成型方法在试模中浇筑好试件基体，抹平浇筑面； 然后，沿浇筑面的中心插入一排钢纤维，终凝后拆模编号，钢纤维之间的间距大于等于 20mm;最后，将试件放入标养室进行养护，直到规定龄期； 钢纤维粘结拔出的试验方法依次包括以下步骤： (1) 分别将钢纤维夹持夹具的主螺柱和试件夹持夹具的球铰头拉杆与拉力试验机连 接； (2) 将养护至规定龄期的试件取出，清理干净后放入试件夹持夹具内，试件基体卡在由 上紧固板、紧固螺栓和下紧固板形成的框架内，成排的钢纤维放入上紧固板的钢纤维定位 槽内，将被测钢纤维移动至上紧固板的中心位置后，通过紧固螺栓将上紧固板、试件基体和 下紧固板紧固为一整体； (3) 调整拉力试验机加载空间高度，使钢纤维夹持夹具刚好夹持住被测钢纤维； (4) 将变形传感器固定在变形传感器支架上； (5 )分别将荷载传感器和变形传感器与控制器和计算机连接好，开动试验机进行试验。
【专利摘要】本发明公开了一种钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法，钢纤维粘结拔出试验系统包括试件、钢纤维夹持夹具、试件夹持夹具和数据采集装置。钢纤维夹持夹具用于对钢纤维的有效夹持和张拉；试件夹持夹具用于对被测试件的有效夹持，满足顺利拔拉钢纤维的需要；数据采集装置用于采集试验进程中钢纤维所承受的张拉荷载和粘结拔出过程中钢纤维的滑移量。钢纤维粘结拔出性能试验测试方法包括试件制作方法和试验测试的方法步骤。利用本发明的钢纤维粘结拔出试验系统及试验方法可准确测试钢纤维从加载到全部从基体中拔出或部分拔断全过程的荷载和粘结滑移值，结合数据采集装置能方便得到钢纤维拔出过程的荷载-滑移量全曲线，测试效率高、精度高、成本低。
【IPC分类】G01N19/04
【公开号】CN105486634
【申请号】CN201610025687
【发明人】汤寄予, 高丹盈, 赵军, 卢纪富, 曾垂林, 胡嵘晖, 陈刚, 尤培波
【申请人】郑州大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月15日
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