一种用于水泥与混凝土用纤维单丝拉伸强度测试的方法

摘要

一种用于水泥与混凝土用纤维单丝拉伸强度测试的方法，属于纤维强度测试方法技术领域。在一平面纸张上设置一根对折直线记号，对称地将纸张裁制成具有等距的多个锯齿长条，将纤维单丝粘合在位于对折直线同一侧的各个锯齿长条中；将平面纸张对折并使纤维单丝包裹在纸张中；对各个相邻的锯齿长条中部进行剪切，取得纤维单丝拉伸试样；将两只试验夹具分别夹持在分别具有纸张包裹的纤维单丝的两端，两层闭合纸，对纤维单丝拉伸试样进行拉伸试验。本发明解决了夹具在夹持过程中损伤纤维的问题，还可有效防止夹具夹持不牢而造成纤维单丝滑脱的现象，使检测出的数据客观、准确。

说明书

技术领域

本发明属于纤维强度测试方法技术领域。

背景技术

水泥与混凝土是是当今最主要的人造建筑材料，传统的混凝土有抗渗性差、易裂、易发生脆性破坏等明显缺点，但是在混凝土中加入纤维可以明显改善这些缺点。然而，纤维的强度直接影响纤维增强复合材料的强度，对纤维单丝的强度进行检测显得尤为重要。

传统的单丝强度检测方法是：按试验要求截取一定长度的单丝，将单丝的两端分别直接夹持在两个夹具上，开动检测仪，使其中的一只夹具与另一只夹具之间发生位移，使单线在拉伸下发生断裂，以此记录此时的拉力，即为单丝拉伸强度。由于夹具在夹持单丝时存在夹紧力不均匀的情况，造成单丝在夹具处受到局部应力的集中，因此，往往以上检测的数据并不是单丝在拉伸过程中纤维的客观数据反映，所以，上述传统的单丝强度检测方法很容易对纤维造成损伤且检测方法数据发生偏差。

因此，有必要对现有纤维单丝强度测试方法进行改进。

发明内容

本发明目的是为了解决传统夹持方式对纤维单丝的损伤和测试方法而造成检测数据不客观而设计的一种用于纤维单丝拉伸强度测试的方法。

本发明包括以下步骤：

1）试样准备：在一平面纸张上设置一根对折直线记号，以该对折直线记号为对称中心线，对称地将纸张裁制成具有等距的多个锯齿长条，将纤维单丝用502胶水粘合在位于对折直线同一侧的各个锯齿长条中；通过所述对折直线记号将平面纸张对折，使纤维单丝包裹在所述纸张中；沿于所述对折直线记号相垂直的方向，对各个相邻的锯齿长条中部进行剪切，分别取得纤维单丝拉伸试样；

2）夹持、拉伸试验：取一纤维单丝拉伸试样，将两只试验夹具分别夹持在分别具有纸张包裹的纤维单丝的两端，然后剪开裸露在纤维单丝一侧的两层闭合纸，再对纤维单丝拉伸试样进行拉伸试验。

本发明试样准备过程简单，并且可以同时制成多个试样。最关键的是：本发明通过纸张包裹的纤维单丝的两端，使夹具不直接接触在纤维单丝上，解决了夹具在夹持过程中损伤纤维的问题，还可有效防止夹具夹持不牢而造成纤维单丝滑脱的现象，提高了实验效率，还使检测出的数据客观、准确。

本发明以上所述的纤维包括：玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维。

附图说明

图1是平面纸张的几何尺寸示意图。

图2是粘合纤维单丝后的平面纸张的示意图。

图3是将图2沿对折直线记号对折后的示意图。

图4是将图3剪开后的单个纤维单丝拉伸试样示意图。

具体实施方式

1、试样准备：

在一几何尺寸为30mm                                                270mm的平面纸张上设置一根对折直线记号1，以该对折直线记号1为对称中心线，对称地将纸张裁制成具有等距的18个锯齿长条，锯齿的开口尺寸为5mm10mm，如图1所示。

还可以在对折直线记号1同一侧的18个锯齿长条上画上与对折直线记号1平行的玻璃纤维单丝定位线2，定位线2距对折直线记号1的距离为10mm。

将一根玻璃纤维单丝3拉直，并覆盖在定位线2上，然后，用502胶水4先将玻璃纤维单丝3的两端粘合在位于定位线2两端的锯齿长条上。再用502胶水4将之间的玻璃纤维单丝3粘合在各个锯齿长条中。如图2所示。

确定以上各点都粘合牢固后，通过对折直线记号1将平面纸张对折，使玻璃纤维单丝3包裹在纸张中。如图3所示。图中5为剪切线。

沿于所述对折直线记号1相垂直的方向，对各个相邻的锯齿长条中部进行剪切，即一分为二，分别取得18个单个玻璃纤维单丝拉伸试样，如图4所示。

2、夹持、拉伸试验：

取一个玻璃纤维单丝拉伸试样，将两只试验夹具分别夹持在分别具有纸张包裹的玻璃纤维单丝3（段）的两端，单个半开槽口型试样的夹持距离为5mm。

然后剪开在裸露的玻璃纤维单丝3一侧的两层闭合纸6，再对玻璃纤维单丝拉伸试样进行拉伸试验。

纤维单丝断裂后读取断裂强度，之后对每个试样依次进行拉伸并读取断裂强度。

 再依此操作方法，反复地对其它玻璃纤维单丝拉伸试样进行逐一拉伸试验。

3、取相同批次生产的玻璃纤维单丝，以原始方法（直接夹持法）和本发明方法分别进行试验，取得的结果对比表如下：

通过试验数据可知，同种纤维，原始方法（直接夹持）所得试验强度明显小于使用本方法所得的试验强度，这是因为直接夹持对纤维造成损伤而导致的。本方法强度变异系数远小于原始方法，说明使用本方法所得试验强度的波动性明显小于原始方法。

另外，将玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维或聚丙烯纤维替代以上试验用的玻璃纤维，也能取得类似的效果。