[发明专利]直型短切纤维拉拔试验试样成型模具及其制件方法

说明书

直型短切纤维拉拔试验试样成型模具，包括紧固件，其特征是,所述紧固件穿过横向挡板、模具底板、第一定位柱、第一定位板、第二定位柱和第二定位板将其锁紧为一体；横向挡板和纵向挡板安装在所述模具底板上面围成试件模腔，盖板盖在横向挡板和纵向挡板上面；所述第一定位板和第二定位板顺次安装在模具底板下方；所述盖板、模具底板、第一定位板和第二定位板上面均设有处于同一轴心的多个穿针孔。本发明通过合理的结构设计，可准确控制纤维在试样中的嵌入长度，同时嵌入端不需要额外的切割处理，纤维端部可保持原貌，确保实验结果的准确性和可靠性。本发明结构简单，制件方便，适宜推广使用。

技术领域

本发明属于短纤维增强水泥基复合材料技术领域，具体涉及一种直型短切纤维拉拔试验试样成型模具及其制件方法。

背景技术

纤维在水泥基体中的粘结拔出特性是开发高性能纤维水泥基复合材料、发展纤维水泥基复合材料细观力学模型以及对纤维合理改性的重要依据，而单根纤维在基体中的拔出实验是确定临界嵌入长度(即超过此长度纤维将以很高的概率从基体拉断，短于此长度将会有很高的概率发生拔出破坏)的最直接试验方法，而发生纤维拔出破坏情况下的单根纤维拔出实验结果则可直接用于确定纤维在基体或复合材料中的摩擦粘结强度、化学粘结强度和滑移硬化系数等细观力学参数。针对短切有机纤维在基体中的拔出实验，现有的制样方法有以下突出的问题：1、许多研究者都尽可能使用相应的长纤维来制作有关试样，但在实际中，更多的研究者根本无法获得与短切纤维相对应的长纤维，并且在使用长纤维的情况下还将面临以下一些问题：

1)许多纤维，尤其是亲水性纤维，典型如聚乙烯醇纤维，即使是在经过表面处理情况下其在水泥基基体中的临界嵌入长度也仅有1mm左右甚至更短，而现有的方法是采取利用长纤维制样而后使用切割机切出指定厚度(同纤维嵌入长度)，而当纤维临界嵌固长度仅有1mm左右甚至更短时，切割操作将变得非常困难，即使非常熟练和小心仍然很容易损坏试件，并且在切割时很可能导致纤维嵌固端的尾部发生明显的变形，进而可能导致测试结果与实际不符。

2)切割出来试件的切割面一旦出现不平整或是倾斜的现象，单根纤维拔出试样将还需要进行磨平处理，而这一处理过程同样可能损坏或损伤试件，同样可能导致纤维嵌固端的尾部发生明显变形，进而导致实验结果与实际不符。

3)现有的方法直接将经切割和磨平处理后的试件使用胶水直接粘贴于试验辅具(通常是金属质地)上，纤维的尾部有接触到胶水的风险，一旦纤维尾部接触到胶水，则将导致拔出实验结果不可信。

2、发现的极少数的研究者利用了短纤维制作单根纤维拔出试验试样，但其未采取合理的手段控制纤维的方向，即该制样方法纤维在基体中的嵌入方向几乎不受控制，其对实验结果的影响完全不受控制，难以估计。

发明内容

本发明针对以上缺点，立足于解决现有纤维拉拔试验试样制作困难，纤维长度不易控制的问题。提出了一种直型短切纤维拉拔试验试样成型模具及其制件方法，该模具及制件方法通过合理的结构设计，可准确控制纤维在试样基体中的嵌入长度，同时可以确保纤维不发生破坏并保持原貌，确保实验结果的准确性和可靠性。为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

直型短切纤维拉拔试验试样成型模具，包括紧固件，其特征是，所述紧固件穿过横向挡板、模具底板、第一定位柱、第一定位板、第二定位柱和第二定位板将其锁紧为一体；横向挡板和纵向挡板安装在所述模具底板上面围成试件模腔，盖板盖在横向挡板和纵向挡板上面；所述第一定位板和第二定位板顺次安装在模具底板下方；所述盖板、模具底板、第一定位板和第二定位板上面均设有处于同一轴心的多个穿针孔。