一種短切超細有機纖維與水泥基復合材料界面粘結強度的測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及水泥基復合材料技術領域，具體涉及一種短切超細有機纖維與水泥基復合材料界面粘結強度的測試方法。
【背景技術】
[0002]有機纖維主要包括聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維等合成高性能纖維，以及纖維素纖維等天然有機纖維，利用它們可制備高性能水泥基復合材料，提高水泥基復合材料的力學性能和耐久性能。纖維與水泥基體的界面粘結強度在纖維增強水泥基復合材料中具有特別重要的作用，它是整個復合材料應力傳遞的橋梁。合適的界面粘結強度能使水泥基復合材料的性能得到更好的發揮。目前對于纖維與水泥基體界面的粘結強度主要有單纖維拔出試驗、纖維斷裂試驗、纖維壓出試驗等。但是纖維埋入技術與試件制備方法，對纖維與水泥基基體之間的界面粘結強度測試結果影響很大。
[0003]目前，授權發明專利(專利號201110404137.X)提出了采用氣動夾持裝置來固定有機纖維自由端，但是這種方法僅適用于直徑大于39 μ m有機纖維的有效夾持，而無法可靠夾持直徑為I μ m?39 μ m的超細短切有機纖維；由于纖維自由端被氣動夾持裝置固定之后，纖維主軸相對于硬化水泥漿體表面的垂直度無法自由調整，測試結果離散性很大。發明專利申請(申請號201410365725.0)提出了將纖維兩端固定，中間部分埋入基體再進行切割的方法，但此種方法在纖維長度低于20_或者是埋入纖維長度低于1_時難于操作。
【發明內容】
[0004]本發明目的是提供一種短切超細有機纖維與水泥基復合材料界面粘結強度的測試方法，以解決現有技術的不足。
[0005]本發明采用以下技術方案:
[0006]一種短切超細有機纖維與水泥基復合材料界面粘結強度的測試方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一、利用雙面膠將短切超細有機纖維粘貼在載樣長方體上，下端露出一部分用以埋入基體；
[0008]步驟二、制備水泥基體成型長方體模具，將攪拌均勻的水泥基材料倒入模具中，振實，表面抹平，得到水泥基體；
[0009]步驟三、將步驟一粘貼在載樣長方體上的短切超細有機纖維露出端垂直插入步驟二的水泥基體中，載樣長方體水平放置在水泥基體上；
[0010]步驟四、將水泥基體養護到測試齡期后，用酒精擦去載樣長方體上的雙面膠，移開載樣長方體，露出短切超細有機纖維自由端；
[0011]步驟五、在短切超細有機纖維自由端粘速干膠，使速干膠凝成小球狀；
[0012]步驟六、待速干膠干硬后在單絲拉伸機上進行測試，控制拉伸速率，將短切超細有機纖維從水泥基體中拔出，得到載荷位移曲線；
[0013]步驟七、根據公式G = P/( dL)計算短切超細有機纖維與水泥基體界面粘結強度，其中，G為短切超細有機纖維與水泥基體粘結強度，P為載荷最大值，d為短切超細有機纖維直徑，L為短切超細有機纖維在水泥基體中的埋入長度。
[0014]步驟一中短切超細有機纖維的長度為2mm?50mm，直徑為10 μ m?39 μ m。
[0015]步驟一中短切超細有機纖維包括聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維或纖維素纖維。
[0016]步驟一中載樣長方體由硬紙板、玻璃、塑料、木材或鋁材制成。
[0017]步驟六中拉伸速率為0.00025mm/s?0.05mm/s。
[0018]本發明的有益效果:
[0019]1、本發明通過預先控制短切超細有機纖維露出長度，可精確控制短切超細有機纖維在水泥基體中的埋入長度。
[0020]2、本發明對纖維長度和直徑要求較低，可測試長度較短、直徑較細的纖維。
[0021]3、本發明測試樣品制備簡單、高效。
[0022]4、本發明無需對測試樣品進行切割，避免了人為的對纖維和水泥基復合材料界面的損傷，測試結果更加準確。
【附圖說明】
[0023]圖1為利用雙面膠將短切超細有機纖維粘貼在載樣長方體上。
[0024]圖2為將短切超細有機纖維露出端垂直插入水泥基體中。
[0025]圖3為在短切超細有機纖維自由端粘膠，使膠凝成小球狀。
[0026]圖4為在單絲拉伸機上進行纖維拔出測試。
[0027]圖5為實施例1短切超細有機纖維從水泥基體中拔出載荷-位移曲線。
[0028]圖6為實施例2短切超細有機纖維從水泥基體中拔出載荷-位移曲線。
[0029]在圖1?4中，a為載樣長方體；b為雙面膠；c為短切超細有機纖維；d為水泥基體成型長方體模具；e為速干膠；f為夾具；g為固定板。
【具體實施方式】
[0030]下面結合實施例和附圖對本發明做更進一步地解釋。下列實施例僅用于說明本發明，但并不用來限定本發明的實施范圍。
[0031]一種短切超細有機纖維與水泥基復合材料界面粘結強度的測試方法，包括如下步驟:
[0032]步驟一、利用雙面膠b將短切超細有機纖維c粘貼在載樣長方體a上，下端露出一部分用以埋入基體，如圖1所示；所述短切超細有機纖維c包括聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維或纖維素纖維，長度為2mm?50mm，直徑為10 μ m?39 μ m ;載樣長方體a由硬紙板、玻璃、塑料、木材或銷材等材料制成；
[0033]步驟二、制備水泥基體成型長方體模具d，將攪拌均勻的水泥基材料倒入模具中，振實，表面抹平，得到水泥基體；
[0034]步驟三、將步驟一粘貼在載樣長方體a上的短切超細有機纖維c露出端垂直插入步驟二的水泥基體中，載樣長方體a水平放置在水泥基體上，如圖2所示；
[0035]步驟四、將水泥基體養護到測試齡期后，用酒精擦去載樣長方體a上的雙面膠b，移開載樣長方體a，露出短切超細有機纖維c自由端；
[0036]步驟五、在短切超細有機纖維c自由端粘速干膠e，使速干膠e凝成小球狀，如圖3所示；
[0037]步驟六、待速干膠e干硬后在單絲拉伸機上進行測試，如圖4所示，用固定板g固定水泥基體，用夾具f固定小球狀的速干膠e。控制拉伸速率為0.00025mm/s?0.05mm/s，將短切超細有機纖維緩慢從水泥基體中拔出，得到載荷位移曲線；
[0038]步驟七、根據公式G = P