[发明专利]一种3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置及其方法

权利要求书

1.一种3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置，包括底座(1)、一对支柱(2)和横梁(3)构成的框架，其特征在于，在支柱(2)上有一对上下移动的活动钢梁(4)，在活动钢梁(4)中央上下对称设置有千斤顶(5)，千斤顶(5)两侧设有可水平移动的弹簧伸缩柱(6)，在弹簧伸缩柱(6)的端部连接有钢盖板(7)，在活动钢梁(4)之间的支柱(2)的两侧设置有水平加载系统(11)，水平加载系统(11)通过螺栓螺母(9)连接有用于固定待测混凝土试块(8)的抗拉强度测试套膜(10)。

2.如权利要求1所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置，其特征在于，所述的抗拉强度测试套膜(10)由两块夹持板(16)连接于连接板(14)两侧组成，在连接板(14)的内侧沿连接板(14)的宽度方向设有第一轨道(15)，使夹持板(16)通过第一轨道(15)沿连接板(14)的宽度方向水平移动；在夹持板(16)内侧设置有第二轨道(18)，在夹持板(16)的宽度方向均匀分布有多个锥形夹具(17)，且锥形夹具(17)通过第二轨道(18)沿夹持板(16)内侧的宽度方向水平移动。

3.如权利要求2所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置，其特征在于，所述锥形夹具(17)的长度与夹持板(16)的长度相同。

4.如权利要求1所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置，其特征在于，所述水平加载系统(11)选择市售的水平加载反力架加载系统。

5.权利要求1至4其中之一所述的3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置用于测试3D打印混凝土层间抗拉强度的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)采用挤出堆积式工艺打印出混凝土，打印喷嘴采用40mm直径，打印高度为20mm，打印长度为240mm，打印层数为8层，并进行养护；

(2)对混凝土条带进行切割，以获得160×160×40mm的待测混凝土试块；

(3)计算待测混凝土试块层间接触面面积S；

(4)将切割后的待测混凝土试块放入3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置中，在放入3D打印混凝土层间抗拉强度测试装置前，先在待测混凝土试块的第3-6层上、下表面涂抹粘结剂，随后通过移动活动钢梁和弹簧伸缩柱，用钢盖板夹住待测混凝土试块的第3-6层，待测混凝土试块两端的剩余部分，则通过两侧的抗拉强度测试套膜的夹持板和锥形夹具的移动，对待侧混凝土试块8的凹槽进行贴合紧固；以使待测混凝土试块的左右两侧混凝土条带分别形成整体，在抗拉强度测试套模两侧连接的水平加载系统，通过抗拉强度测试套模在待测混凝土试块两侧施加逐级递增的左右水平拉力，直至待测混凝土试块的层间发生受拉破坏；将待测混凝土试块发生受拉破坏时的前一级的水平力的数值记为水平受拉破坏力，用F表示；

(5)用所述的水平受拉破坏力F除以所述待测3D打印混凝土试块的层间接触面积S，得到所述3D打印混凝土试件的层间抗拉强度，记为