3D打印混凝土界面张拉强度测试试件及成型模具制造技术

本实用新型专利技术属于智能制造技术领域，具体涉及一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件，包括试件上端头、试件下端头和界面层，所述试件上端头和所述试件下端头上下相对设置；界面层位于所述试件上端头和所述试件下端头之间；所述试件上端头、界面层和试件下端头整体呈工字型结构。还公开了一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具。本申请采用工字型试件获得可测试3D打印混凝土界面张拉性能的界面层，试件几何构型易于实现张拉测试，合理的试件构型可提高在界面层破坏的概率，保证了测试效果和试验成功率。和试验成功率。和试验成功率。

【技术实现步骤摘要】
3D打印混凝土界面张拉强度测试试件及成型模具


[0001]本技术属于智能制造
，具体涉及一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件及成型模具。

技术介绍

[0002]3D打印混凝土技术是通过智能控制系统，按照预先设定的程序进行分层建造的施工工艺，所以在施工过程中会因混凝土凝结硬化程度的差异产生层间界面，层间界面的粘结性能直接关系到混凝土结构的整体质量，因此，为保证工程质量和结构安全，必须选用可对3D打印混凝土的层间界面性能进行科学评价的方法。
[0003]混凝土本就是抗拉强度较低的材料，如普通混凝土抗拉强度仅为抗压强度的二十分之一到十分之一。由于3D打印混凝土层间界面的存在，与打印路径垂直方向的张拉强度更低，而足够的界面张拉强度也是保证3D打印混凝土满足整体服役性能的关键指标之一。目前传统混凝土抗拉强度已有相应的测试方法，包括试件结构形式、成型模具和测试方法，但这些试件成型模具和测试方法并不能直接应用于3D打印混凝土界面粘结性能的张拉测试和评价，特别是试件的成型制备不可能采用与普通混凝土直接拉伸试验相同的方法，而从3D打印机打印出的实体结构中也很难通过钻芯等方式制作出满足传统测试方法要求的张拉试件，即使可以通过割取部分块体制作出满足张拉要求的试件形式，但因复杂的切割打磨处理过程不仅效率低、难以保证试件尺寸精度及表面平整度，更易造成试件的界面损伤，从而给测试结果带来较大误差。
[0004]因此，为能对3D打印混凝土界面粘结性能做出合理评价，从而为3D打印混凝土新材料研发和工程施工提供科学依据，有必要开发出结构形式合理、成型制备便捷且能准确反映3D打印混凝土界面粘结强度的测试试件和成型模具。

技术实现思路

[0005]本技术目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件及成型模具，本申请采用工字型试件获得可测试3D打印混凝土界面张拉性能的界面层，试件几何构型易于实现张拉测试，合理的试件构型可提高在界面层破坏的概率，保证了测试效果和试验成功率。
[0006]为实现上述目的，所采取的技术方案是：
[0007]一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件，包括：
[0008]试件上端头；
[0009]试件下端头，所述试件上端头和所述试件下端头上下相对设置；以及
[0010]界面层，其位于所述试件上端头和所述试件下端头之间；
[0011]所述试件上端头、界面层和试件下端头整体呈工字型结构。
[0012]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件，优选地，所述试件上端头和试件下端头均包括第一区段、第二区段、以及设置在所述第一区段和第二区段之间的过
渡段，所述第一区段的横向宽度尺寸大于所述第二区段的横向宽度尺寸，所述过渡段呈梯形，且所述过渡段与所述第二区段弧形平滑过渡。
[0013]一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，用于上述的3D打印混凝土界面张拉强度测试试件的成型，包括底模组件和套模组件，所述底模组件和套模组件上下相对设置，并通过第一连接单元连接；
[0014]所述底模组件包括：
[0015]底板；
[0016]对应设置在所述底板的两侧的底模前板和底模后板，所述底模前板和底模后板的内侧面形状与试件下端头的侧面形状相对应，所述底模前板和所述底模后板上设置有插接槽孔，所述底板上设置有与所述插接槽孔对应插接的插接凸台；
[0017]底模隔板，在所述底模前板和底模后板上设置有至少两组对应的第一隔板卡槽，所述底模隔板匹配卡设在对应的两第一隔板卡槽内，且所述底模隔板的下端与所述底板贴合；以及
[0018]第二连接单元，所述第二连接单元设置在所述底模前板和底模后板之间，所述第二连接单元用于底模前板、底模隔板和底模后板的固定；
[0019]所述套模组件包括：
[0020]套模前板；
[0021]套模后板，所述套模前板和所述套模后板相对设置，所述套模前板和套模后板的内侧面形状与试件上端头的侧面形状相对应，在所述套模前板和套模后板上设置有至少两组对应的第二隔板卡槽；
[0022]套模隔板，所述套模隔板匹配卡设在对应的两第二隔板卡槽内，且所述底模隔板和所述套模隔板一一上下对应贴合；以及
[0023]第三连接单元，所述第三连接单元设置在所述套模前板和套模后板之间，所述第三连接单元用于套模前板、套模隔板和套模后板的固定。
[0024]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，优选地，所述套模前板和套模后板的底部外侧均设置有对接限位凸台，所述对接限位凸台的内侧面为向外倾斜的斜面，所述底模前板和所述底模后板上设置有与对接限位凸台的侧部对应的侧限位块。
[0025]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，优选地，所述套模前板和底模前板之间、所述套模后板和底模后板之间均设置有至少两组第一连接单元，所述套模前板和套模后板上设置有多个呈U型的第一连接卡槽，所述底模前板和底模后板上铰接设置有与各第一连接卡槽对应的第一连接螺杆，所述第一连接螺杆的活动端对应卡设在第一连接卡槽内并通过第一连接螺母固紧。
[0026]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，优选地，在所述底模前板和底模后板之间设置有至少两组第二连接单元；在所述底模前板和底模后板二者中，其中一者的两端均设置有第二连接卡槽，另一者上铰接设置有与第二连接卡槽对应的第二连接螺杆，所述第二连接螺杆的活动端对应卡设在所述第二连接卡槽内并通过第二连接螺母固紧。
[0027]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，优选地，在所述
套模前板和套模后板之间设置有至少两组第三连接单元；在所述套模前板和套模后板二者中，其中一者的两端设置有第三连接卡槽，另一者上铰接设置有与第三连接卡槽对应的第三连接螺杆，所述第三连接螺杆的活动端对应卡设在所述第三连接卡槽内并通过第三连接螺母固紧。
[0028]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，优选地，所述底模隔板和套模隔板的数量为3~8个。
[0029]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，优选地，所述插接凸台为设置在所述底板的两侧边的台阶状的条型插接凸台，所述插接槽孔为设置在所述底模前板和底模后板上的与条型插接凸台对应的条型插接沉槽。
[0030]根据本技术3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，优选地，所述套模前板和套模后板的顶部均设置有与套模隔板对应的防脱挡板；或
[0031]各第二隔板卡槽的顶部未贯通至对应的套模前板或套模后板的顶端面，所述套模隔板的上端两侧设置有防脱凹口。
[0032]采用上述技术方案，所取得的有益效果是：
[0033]（1）本申请采用工字型试件获得可测试3D打印混凝土界面张拉性能的界面层，试件几何构型易于实现张拉测试，合理的试件构型可提高在界面层破坏的概率，保证了测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件，其特征在于，包括：试件上端头；试件下端头，所述试件上端头和所述试件下端头上下相对设置；以及界面层，其位于所述试件上端头和所述试件下端头之间；所述试件上端头、界面层和试件下端头整体呈工字型结构。2.根据权利要求1所述的3D打印混凝土界面张拉强度测试试件，其特征在于，所述试件上端头和试件下端头均包括第一区段、第二区段、以及设置在所述第一区段和第二区段之间的过渡段，所述第一区段的横向宽度尺寸大于所述第二区段的横向宽度尺寸，所述过渡段呈梯形，且所述过渡段与所述第二区段弧形平滑过渡。3.一种3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，用于权利要求1或2所述的3D打印混凝土界面张拉强度测试试件的成型，其特征在于，包括底模组件和套模组件，所述底模组件和套模组件上下相对设置，并通过第一连接单元连接；所述底模组件包括：底板；对应设置在所述底板的两侧的底模前板和底模后板，所述底模前板和底模后板的内侧面形状与试件下端头的侧面形状相对应，所述底模前板和所述底模后板上设置有插接槽孔，所述底板上设置有与所述插接槽孔对应插接的插接凸台；底模隔板，在所述底模前板和底模后板上设置有至少两组对应的第一隔板卡槽，所述底模隔板匹配卡设在对应的两第一隔板卡槽内，且所述底模隔板的下端与所述底板贴合；以及第二连接单元，所述第二连接单元设置在所述底模前板和底模后板之间，所述第二连接单元用于底模前板、底模隔板和底模后板的固定；所述套模组件包括：套模前板；套模后板，所述套模前板和所述套模后板相对设置，所述套模前板和套模后板的内侧面形状与试件上端头的侧面形状相对应，在所述套模前板和套模后板上设置有至少两组对应的第二隔板卡槽；套模隔板，所述套模隔板匹配卡设在对应的两第二隔板卡槽内，且所述底模隔板和所述套模隔板一一上下对应贴合；以及第三连接单元，所述第三连接单元设置在所述套模前板和套模后板之间，所述第三连接单元用于套模前板、套模隔板和套模后板的固定。4.根据权利要求3所述的3D打印混凝土界面张拉强度测试试件成型模具，其特征在于，所述套模前板和套模后板的底部外...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤寄予，席义斌，冯虎，程站起，杨林，房栋，庞育阳，谷志强，魏东，郭奥飞，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：