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一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法技术

技术编号:19508994 阅读:56 留言:0更新日期:2018-11-21 06:27
本发明专利技术公开了一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法,属于水泥混凝土用纤维强度测试试验方法技术领域。将待检测的短切纤维样本在加速老化试件模具上进行特定处理;将成型样本通过加速老化方法处理,制成拉伸样本;采用拉伸荷载加载方法进行拉伸试验;根据所述的耐碱性能评价体系对试验样本进行综合性地评价。本发明专利技术所述检测方法简单,准确性高,且对于实际工程应用中的短切纤维耐碱性能检测也更加合理可行。

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法
本专利技术涉及水泥混凝土用纤维强度测试试验方法技术,具体涉及一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法。
技术介绍
纤维混凝土相比于普通混凝土具有高强的特性、高耐久,在海洋工程、铁路隧道、装配式一体化墙板等方面应用前景广阔。然而,目前在国内对于短切纤维缺乏真正适用的检测其耐碱性能的方法以及标准,特别是短切集束玻璃纤维这类无机纤维几乎没有。国外比较有代表性的标准如:prEN14649:2004(E)《预制混凝土制品-水泥和混凝土中玻璃纤维残留强力的测试方法(SICTEST)》,但是这个标准只说明了长丝的检测方法并且存在缺陷。另外,短切玻璃纤维的耐碱性能存在差异,玻璃纤维在实际工程应用中都是以短切形式为主,工业生产出来的玻璃纤维多以长丝状态下的玻璃纤维为主,长丝状态与短切状态下的玻璃纤维转换存在困难,而长丝状态下玻璃纤维的性能与短切状态下玻璃纤维的性能存在差异,仅仅得到长丝状态下的玻璃纤维性能是不能够有效地反应短切玻璃纤维的真实情况。另外,在查阅大量文献可以发现,其他短切纤维的耐碱性能测试也存在着类似无规范可依或者存在检测方法不合理的情况。发改委、财政部、工信部联合印发的《关键材料升级换代工程实施方案》提出,要推动新一代信息技术、节能环保、海洋工程和先进轨道交通装备等产业发展急需的重点新材料实现批量稳定生产和规模应用;重点支持需求潜力巨大、国内尚属空白的关键新材料规模稳定产业化与示范应用;同时,促进部分技术落后或不能稳定生产的重点新材料尽快实现技术升级和批量稳定产业化与规模应用。而目前国内外短切纤维的耐碱性能缺少科学系统的检测及评定方法,因此,我们迫切地需要对短切纤维耐碱性能的检测方法进行探寻并使其标准化。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法,将待检测的短切纤维样本在加速老化试件模具上进行特定处理;将成型样本通过加速老化方法处理,制成拉伸样本;采用拉伸荷载加载方法进行拉伸试验;根据所述的耐碱性能评价体系对试验样本进行综合性地评价。其具体包括如下步骤:(1)将隔离片穿过短切纤维,每根短切纤维两侧各穿一个;将透水膜均匀的铺设在短切纤维的中间测试部位并拨动隔离片卡住透水膜;(2)在步骤(1)所述纤维的中间测试部位浇筑胶凝材料,经养护后形成两端裸露纤维,中间包裹方形水泥砂浆试块的结构;(3)对步骤(2)所述结构中纤维与水泥砂浆试块连接的部位,采用耐高温隔离剂进行包裹处理,确保连接部分的内部空间呈封闭状态,后将其置于储有蒸馏水的封闭容器中,蒸馏水上液面超过试件上表面,将所述容器置于80±1℃的恒温水浴箱中放置96±1小时进行加速老化处理;(4)取出样品,将包裹的水泥砂浆试块与短切纤维剥离,并去除纤维上包覆的耐高温隔离剂,置于储有蒸馏水的封闭容器中,浸泡24±1小时;(5)取出,置于50±5℃下干燥60±5分钟;(6)在上述步骤处理后的短切纤维和未经处理的短切纤维中随机各选取至少10根,并在纤维两端设置固定端,作为实验组,分别记为S1和S2,确保试样中间测试部分的纤维长度等于10±1mm;(7)对S1和S2分别进行拉伸试验,记录每个试样破坏时的最大强力值;(8)分别计算未S1和S2的强力平均值、标准差和变异系数;(9)如果S1或/和S2的变异系数超过14%时,则重新选取试件,并重复步骤(6)至步骤(8);(10)通过公式计算试样的拉伸强力损失率式中:-S1(原始状态试样)断裂强力值的平均值,单位为N;-S2(加速老化处理试样)断裂强力值的平均值,单位为N;C-拉伸强力损失率,%。进一步的,步骤(2)中,所述的胶凝材料由如下组分组成:水泥75重量份、标准砂25重量份和蒸馏水32重量份。进一步的,步骤(2)中,采用模具对步骤(1)所述纤维的中间测试部位浇筑胶凝材料,其中,所述模具包括底座、第一横档、第二横档、限位块;第一横档和第二横档平行设置在底座上,所述的第一横档和第二横档上均设置放置限位块的若干个限位槽,所述的限位槽对称设置,第一横档和第二横档与限位块共同构成相互独立且互不连通的方形空腔,第一横档和第二横档均包括上下两层结构,在限位槽一侧,第一横档和第二横档与底座连接的下层结构上,设置与限位槽侧边平行的卡槽。进一步的,短切纤维包括短切集束纤维和直径大于0.3mm的粗纤维,其中,短切集束纤维包括短切集束玻璃纤维、短切集束玄武岩纤维、短切集束合成纤维和短切集束碳纤维。进一步的,步骤(2)中,方形水泥砂浆试块的尺寸为10±1mm*10±1mm*10±1mm。进一步的,步骤(3)中,耐高温隔离剂采用黄油。进一步的,步骤(3)中,蒸馏水上液面超过试件上表面5±0.5cm。进一步的,步骤(4)中,采用擦拭的方法去除纤维上包覆的耐高温隔离剂。进一步的,步骤(6)中,通过粘贴片和纤维粘结剂对纤维两端设置固定端,其中,位于固定端的纤维长度≥10mm。进一步的,步骤(7)中,将S1和S2中待测试样的固定端夹持在拉伸试验机的狭口中,启动拉伸试验机,直至试样破坏,记录每个试样破坏时的最大强力,其中,拉伸速度为1mm/min。进一步的,步骤(8)中,以公式计算试样的强力平均值;以公式计算试样的标准差;以公式计算试样的变异系数,式中:代表S1或S2断裂强力值的平均值,单位为N;xi代表S1或S2中i试样的断裂强力值,单位为N;n代表试样的数目,n=10;i代表试样的序号;S代表S1或S2的标准差;Cv代表S1或S2的变异系数。本专利技术与现有技术相比,其显著的优点是:本专利技术所述检测方法简单,准确性高,且对于实际工程应用中的短切纤维耐碱性能检测也更加合理可行。附图说明图1为本专利技术所述的加速老化试件模具结构的俯视图。图2为本专利技术所述的加速老化试件模具结构的主视图(A)和后视图(B)。图3为本专利技术所述的加速老化试件模具结构的局部剖视图。图4为本专利技术浇筑水泥砂浆之前对短切纤维处理后的试件结构示意图。图5为本专利技术所述的加速老化成型试件结构示意图。图6为本专利技术包裹处理后加速老化试件的结构示意图。图7为拉伸试件的结构示意图。1底座、2第一横档、3第二横档、4限位块、5水泥砂浆试块;6短切纤维、7透水膜、8耐高温隔离层,9固定端、10方形空腔、11隔离片、12卡槽、2-1第一上横档、2-2第一下横档、3-1第二上横档、3-2第二下横档。具体实施方式为了说明本专利技术的技术方案及专利技术目的,下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的介绍。结合图1至图3,本专利技术的加速老化试件模具,包括底座1、第一横档2、第二横档3、限位块4;第一横档2和第二横档3设置在底座1上,所述的第一横档2和第二横档3上均设置能容纳限位块4的若干个限位槽,所述的限位槽对称设置,第一横档2和第二横档3与限位块4共同构成相互独立且互不连通的方形空腔10,第一横档2和第二横档3均包括上下两层结构,在限位槽一侧,第一横档2和第二横档3与底座1连接的下层结构上,设置与限位槽侧边平行的卡槽12。结合图2至图3,第一横档2包括第一上横档2-1和第一下横档2-2,第二横档3包括第二上横档3-1和第二下横档3-2,第一下横档2-2和第二下横档3-2与通过定位螺栓或螺丝与底座1连接,第一下横本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将隔离片穿过短切纤维,每根短切纤维两侧各穿一个;将透水膜均匀的铺设在短切纤维的中间测试部位并拨动隔离片卡住透水膜;(2)在步骤(1)所述纤维的中间测试部位浇筑胶凝材料,经养护后形成两端裸露纤维,中间包裹方形水泥砂浆试块的结构;(3)对步骤(2)所述结构中纤维与水泥砂浆试块连接的部位,采用耐高温隔离剂进行包裹处理,确保连接部分的内部空间呈封闭状态,后将其置于储有蒸馏水的封闭容器中,蒸馏水上液面超过试件上表面,将所述容器置于80±1℃的恒温水浴箱中放置96±1小时进行加速老化处理;(4)取出样品,将包裹的水泥砂浆试块与短切剥离,并去除纤维上包覆的耐高温隔离剂,置于储有蒸馏水的封闭容器中,浸泡24±1小时;(5)取出,置于50±5℃下干燥60±5分钟;(6)在上述步骤处理后的短切维和未经处理的短切纤维中随机各选取至少10根,并在纤维两端设置固定端,作为实验组,分别记为S1和S2,确保试样中间测试部分的纤维长度等于10±1mm;(7)对S1和S2分别进行拉伸试验,记录每个试样破坏时的最大强力值;(8)分别计算未S1和S2的强力平均值、标准差和变异系数;(9)如果S1或/和S2的变异系数超过14%时,则重新选取试件,并重复步骤(6)至步骤(8);(10)通过公式计算试样的拉伸强力损失率...

【技术特征摘要】
1.一种用于检测短切纤维耐碱性能的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将隔离片穿过短切纤维,每根短切纤维两侧各穿一个;将透水膜均匀的铺设在短切纤维的中间测试部位并拨动隔离片卡住透水膜;(2)在步骤(1)所述纤维的中间测试部位浇筑胶凝材料,经养护后形成两端裸露纤维,中间包裹方形水泥砂浆试块的结构;(3)对步骤(2)所述结构中纤维与水泥砂浆试块连接的部位,采用耐高温隔离剂进行包裹处理,确保连接部分的内部空间呈封闭状态,后将其置于储有蒸馏水的封闭容器中,蒸馏水上液面超过试件上表面,将所述容器置于80±1℃的恒温水浴箱中放置96±1小时进行加速老化处理;(4)取出样品,将包裹的水泥砂浆试块与短切剥离,并去除纤维上包覆的耐高温隔离剂,置于储有蒸馏水的封闭容器中,浸泡24±1小时;(5)取出,置于50±5℃下干燥60±5分钟;(6)在上述步骤处理后的短切维和未经处理的短切纤维中随机各选取至少10根,并在纤维两端设置固定端,作为实验组,分别记为S1和S2,确保试样中间测试部分的纤维长度等于10±1mm;(7)对S1和S2分别进行拉伸试验,记录每个试样破坏时的最大强力值;(8)分别计算未S1和S2的强力平均值、标准差和变异系数;(9)如果S1或/和S2的变异系数超过14%时,则重新选取试件,并重复步骤(6)至步骤(8);(10)通过公式计算试样的拉伸强力损失率×100%;式中:—S1(原始状态试样)断裂强力值的平均值,单位为N;—S2(加速老化处理试样)断裂强力值的平均值,单位为N;C—拉伸强力损失率,%。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的胶凝材料包括如下组分:水泥75重量份、标准砂25重量份和蒸馏水32重量份。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨鼎宜葛晨景俞涵周兴宇罗洪林吕锦飞王天琪
申请(专利权)人:扬州大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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