CN108444814A - 一种ecc裂缝面剪切应力试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种ECC裂缝面剪切应力试验方法，包括以下步骤：步骤1：制作工程水泥基复合材料试件，对试件上下部各预裂2条狭小裂缝；步骤2：对预裂试件两侧同时施加水平荷载，直到试件出现1条沿预裂狭小裂缝的竖向裂缝，停止施加水平荷载；步骤3：将开裂试件下部放置于两条未连接的钢板上，每条钢板水平向与试件单侧及预裂狭小裂缝平齐，并在试件上部2条预裂狭小裂缝间放置钢板，钢板上配置位移计、千斤顶；步骤4：通过千斤顶施加竖向剪切荷载于试件上部2条预裂狭小裂缝间的钢板，使得试件中部块体受剪切作用，荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载；步骤5：同步输出试件裂缝面剪切应力‑剪切应变关系曲线，直至荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载。

Description

一种ECC裂缝面剪切应力试验方法
技术领域
本发明涉及一种ECC裂缝面剪切应力试验方法；属于土木工程技术领域。
背景技术
工程水泥基复合材料因其高延性、高强度等优异性能，成为具有广阔应用前景的建筑材料。与混凝土不同，工程水泥基复合材料裂缝面纤维架桥应力对其受剪性能有重要影响。为了保证工程水泥基复合材料在工程使用中的安全性，必须对工程水泥基复合材料裂缝面剪切应力进行研究，为工程应用提供指导。目前，国内外尚缺少工程水泥基复合材料裂缝面剪切应力试验方法。
发明内容
本发明提供一种ECC裂缝面剪切应力试验方法，其目的在于，克服国内外尚缺少工程水泥基复合材料裂缝面剪切应力试验方法的问题。
一种ECC裂缝面剪切应力试验方法，包括以下步骤：
步骤1：制作工程水泥基复合材料试件，对工程水泥基复合材料试件上下部各预裂2条狭小裂缝：【如图1所示】；
工程水泥基复合材料即为ECC；
步骤2：对步骤1所述的预裂试件两侧同时施加水平荷载，直到试件出现1条沿预裂狭小裂缝的竖向裂缝，停止施加水平荷载；【如图2所示】；
步骤3：将步骤2所述的开裂试件下部放置于两条未连接的钢板上，每条钢板水平向与试件单侧及预裂狭小裂缝平齐，并在试件上部2条预裂狭小裂缝间放置钢板，钢板上配置位移计、千斤顶；【如图3所示】；
步骤4：对步骤3所述的试验装置，通过千斤顶施加竖向剪切荷载于试件上部2条预裂狭小裂缝间的钢板，使得试件中部块体受剪切作用，荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载；【如图4所示】；
步骤5：对步骤4所述的施加竖向剪切荷载，同步输出试件裂缝面剪切应力-剪切应变关系曲线，直至荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载。
所述步骤2中水平荷载的施加从0MPa开始逐级增加，每级为0.1MPa。
所述步骤4中竖向剪切荷载的施加从0MPa开始逐级增加，每级为0.1MPa。
有益效果
本发明提出了一种工程水泥基复合材料裂缝面剪切应力试验方法，利用预裂狭小裂缝使得工程水泥基复合材料试件出现1条沿预裂狭小裂缝的竖向裂缝；利用竖向剪切荷载使得工程水泥基复合材料试件中部块体受剪切作用，同步输出工程水泥基复合材料试件裂缝面剪切应力-剪切应变关系曲线，得到工程水泥基复合材料裂缝面剪切应力变化。本发明方法技术可行，且操作简便，可保证试验的成功率。
附图说明
图1为施加水平荷载的预裂狭小裂缝工程水泥基复合材料试件示意图；
图2为工程水泥基复合材料试件出现竖向裂缝示意图；
图3为施加竖向剪切荷载于出现竖向裂缝工程水泥基复合材料试件示意图；
图4为施加竖向剪切荷载后工程水泥基复合材料试件中部块体受剪切作用示意图；
图5为具体实施方式中工程水泥基复合材料单向拉伸应力-应变关系曲线；
图6为应用本发明方法测试得到的工程水泥基复合材料试件裂缝面剪切应力-剪切应变关系曲线；
标号说明：1-工程水泥基复合材料试件，2-预裂狭小裂缝，3-水平荷载，4-沿狭小裂缝的竖向裂缝，5-纤维，6-底部钢板，7-上部钢板，8-位移计，9-千斤顶，10-竖向荷载，11-受剪切作用的工程水泥基复合材料块体。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
以某工程水泥基复合材料为例，其单向拉伸应力-应变关系曲线如图5所示，来详细说明该工程水泥基复合材料试件裂缝面剪切应力试验。
(a)制作长、宽、高分别为100mm、13mm、50mm的工程水泥基复合材料试件，对工程水泥基复合材料试件上下部各预裂2条狭小裂缝；
(b)对上述预裂工程水泥基复合材料试件两侧同时施加水平荷载，直到工程水泥基复合材料试件出现1条沿预裂狭小裂缝的竖向裂缝，停止施加水平荷载；
(c)将上述开裂工程水泥基复合材料试件下部放置于两条未连接的钢板上，每条钢板水平向与工程水泥基复合材料试件单侧及预裂狭小裂缝平齐，并在工程水泥基复合材料试件上部2条预裂狭小裂缝间放置钢板，钢板上配置位移计、千斤顶；
(d)对上述试验装置，通过千斤顶施加竖向剪切荷载于工程水泥基复合材料试件上部2条预裂狭小裂缝间的钢板，使得工程水泥基复合材料试件中部块体受剪切作用，荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载；
(e)对上述施加竖向剪切荷载，同步输出工程水泥基复合材料试件裂缝面剪切应力-剪切应变关系曲线，如图6所示，直至荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载，完成工程水泥基复合材料裂缝面剪切应力试验。从图6中可以看出，工程水泥基复合材料试件裂缝面剪切应力先逐渐增大，然后逐渐减小，而采用本发明所述的方法能够准确的测量出这一变化过程。

Claims (3)

1.一种ECC裂缝面剪切应力试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制作工程水泥基复合材料试件，对试件上下部各预裂2条狭小裂缝；【如图1所示】；
工程水泥基复合材料即为ECC；
步骤2：对步骤1所述的预裂试件两侧同时施加水平荷载，直到试件出现1条沿预裂狭小裂缝的竖向裂缝，停止施加水平荷载；【如图2所示】；
步骤3：将步骤2所述的开裂试件下部放置于两条未连接的钢板上，每条钢板水平向与ECC试件单侧及预裂狭小裂缝平齐，并在试件上部2条预裂狭小裂缝间放置钢板，钢板上配置位移计、千斤顶；【如图3所示】；
步骤4：对步骤3所述的试验装置，通过千斤顶施加竖向剪切荷载于试件上部2条预裂狭小裂缝间的钢板，使得试件中部块体受剪切作用，荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载；【如图4所示】；
步骤5：对步骤4所述的施加竖向剪切荷载，同步输出试件裂缝面剪切应力-剪切应变关系曲线，直至荷载降为0时停止施加竖向剪切荷载。
2.根据权利要求1所述的一种ECC裂缝面剪切应力试验方法，其特征在于，所述步骤2中水平荷载的施加从0MPa开始逐级增加，每级为0.1MPa。
3.根据权利要求1所述的一种ECC裂缝面剪切应力试验方法，其特征在于，所述步骤4中竖向剪切荷载的施加从0MPa开始逐级增加，每级为0.1MPa。
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