3d打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)及測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，特指一種3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)及測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域已有應(yīng)用，3D打印建筑技術(shù)的成功應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)節(jié)約建筑材料，降低建筑業(yè)的物耗、能耗，減少建筑業(yè)對環(huán)境的污染。
[0003]3D打印建筑構(gòu)件，如梁、柱、墻等構(gòu)件是通過3D打印噴頭逐層打印、相互疊設(shè)形成建筑構(gòu)件的外殼，根據(jù)構(gòu)件承載力需要確定在其內(nèi)部進(jìn)行鋼筋配置或混凝土澆筑。然而針對3D打印建筑構(gòu)件其承載性能如何需要通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。3D打印建筑構(gòu)件的形成原理決定了其與普通建筑構(gòu)件的區(qū)別:3D打印機(jī)逐層打印、相互疊設(shè)形成的構(gòu)件外殼存在粘結(jié)強(qiáng)度局部薄弱的問題，而目前現(xiàn)有的建筑構(gòu)件的粘結(jié)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法并不適用于3D打印建筑構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度測試結(jié)構(gòu)及測試方法，解決現(xiàn)有建筑構(gòu)件的粘結(jié)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法不適用于3D打印建筑構(gòu)件的問題。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明一種3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試方法，包括:
[0007]采用3D打印技術(shù)，逐層打印形成構(gòu)件殼體，所述構(gòu)件殼體內(nèi)部中空形成澆筑空間，所述澆筑空間的頂部和底部分別具有頂部開口和底部開口 ；
[0008]于所述澆筑空間內(nèi)依次澆筑形成相互分隔開的底部混凝土結(jié)構(gòu)和頂部混凝土結(jié)構(gòu)，且底部混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)錨固有凸伸出底部開口的第一連接件，頂部混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)錨固有凸伸出頂部開口的第二連接件；
[0009]將所述構(gòu)件殼體放置在加載裝置上，所述構(gòu)件殼體上的第一連接件和第二連接件分別固定在所述加載裝置上，通過所述加載裝置對所述第一連接件和所述第二連接件施加拉伸加載力，以測得所述構(gòu)件殼體的層間粘結(jié)抗拉強(qiáng)度。
[0010]利用在構(gòu)件殼體內(nèi)澆筑混凝土結(jié)構(gòu)，為構(gòu)件殼體增加一定的強(qiáng)度，使得其能夠承受加載裝置施加一定的拉伸加載力，混凝土結(jié)構(gòu)相互分隔開，在分隔處的構(gòu)件殼體無澆筑的混凝土，確保粘結(jié)抗拉強(qiáng)度測試面僅為3D打印形成的構(gòu)件殼體，對粘結(jié)抗拉強(qiáng)度基本無影響，確保了測試結(jié)果的精確性。
[0011]本發(fā)明3D打印層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，于所述澆筑空間內(nèi)依次澆筑形成相互分隔開的底部混凝土結(jié)構(gòu)和頂部混凝土結(jié)構(gòu)包括:
[0012]于所述澆筑空間的底部開口處固定第一連接件，所述第一連接件一端部位于所述澆筑空間內(nèi)，另一端部伸出所述底部開口 ；
[0013]于所述澆筑空間內(nèi)澆筑混凝土形成底部混凝土結(jié)構(gòu)，確保所述底部混凝土結(jié)構(gòu)與所述構(gòu)件殼體緊密貼合；
[0014]于所述底部混凝土結(jié)構(gòu)之上鋪設(shè)分隔板；
[0015]于所述澆筑空間的頂部開口處固定第二連接件，所述第二連接件一端部位于所述澆筑空間內(nèi)，另一端部伸出所述頂部開口 ；
[0016]于所述分隔板之上、所述澆筑空間內(nèi)澆筑混凝土形成頂部混凝土結(jié)構(gòu)，確保所述頂部混凝土結(jié)構(gòu)與所述構(gòu)件殼體緊密貼合。
[0017]本發(fā)明3D打印層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述分隔板為塑料板，且上下表面涂抹潤滑油。
[0018]本發(fā)明3D打印層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，采用3D打印技術(shù)，于底座上逐層打印形成構(gòu)件殼體，所述底座通過支撐腳支設(shè)于地面上，所述底座的中部設(shè)有固定所述第一連接件的固定墩。
[0019]本發(fā)明3D打印層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述加載裝置包括殼體、設(shè)于殼體底部的第一拉伸端、以及設(shè)于殼體頂部的第二拉伸端；將所述構(gòu)件殼體放置在加載裝置上時(shí)，
[0020]所述構(gòu)件殼體上的第一連接件固定于所述第一拉伸端；
[0021]所述構(gòu)件殼體上的第二連接件固定于所述第二拉伸端；
[0022]通過所述第一拉伸端和所述第二拉伸端對所述第一連接件和所述第二連接件施加軸向拉伸加載力，當(dāng)所述構(gòu)件殼體發(fā)生破壞時(shí)，此時(shí)的軸向拉伸加載力除以所述構(gòu)件殼體的層間接觸面積即為所述構(gòu)件殼體的層間粘結(jié)抗拉強(qiáng)度。
[0023]本發(fā)明一種3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)，包括:
[0024]3D打印形成的構(gòu)件殼體，內(nèi)部中空形成澆筑空間，所述澆筑空間的頂部和底部分別具有頂部開口和底部開口；
[0025]澆筑形成于所述澆筑空間內(nèi)的底部混凝土結(jié)構(gòu)，所述底部混凝土內(nèi)錨固有第一連接件，所述第一連接件凸伸出底部開口 ；
[0026]澆筑形成于所述澆筑空間內(nèi)的頂部混凝土結(jié)構(gòu)，所述頂部混凝土結(jié)構(gòu)位于所述底部混凝土結(jié)構(gòu)之上，且與所述底部混凝土結(jié)構(gòu)相互分隔設(shè)置，所述頂部混凝土內(nèi)錨固由第二連接件，所述第二連接件凸伸出頂部開口 ；以及
[0027]加載裝置，對所述構(gòu)件殼體上的第一連接件和第二連接件施加拉伸加載力以測得所述構(gòu)件殼體的層間粘結(jié)抗拉強(qiáng)度。
[0028]本發(fā)明3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的底部混凝土結(jié)構(gòu)和頂部混凝土結(jié)構(gòu)均與所述構(gòu)件殼體緊密貼合，所述底部混凝土結(jié)構(gòu)和所述頂部混凝土結(jié)構(gòu)之間鋪設(shè)有分隔板。
[0029]本發(fā)明3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述分隔板為塑料板，且上下表面涂抹潤滑油。
[0030]本發(fā)明3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述構(gòu)件殼體形成于底座上，所述底座通過支撐腳支設(shè)于地面上，所述底座的中部設(shè)有固定所述第一連接件的固定墩。
[0031]本發(fā)明3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述加載裝置包括殼體、設(shè)于殼體底部的第一拉伸端、以及設(shè)于殼體頂部的第二拉伸端，所述構(gòu)件殼體上的第一連接件固定于所述第一拉伸端；所述構(gòu)件殼體上的第二連接件固定于所述第二拉伸端；通過所述第一拉伸端和所述第二拉伸端對所述第一連接件和所述第二連接件施加軸向拉伸加載力。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試方法中構(gòu)件殼體的立面示意；
[0033]圖2為本發(fā)明3D打印構(gòu)件殼體中澆筑了混凝土結(jié)構(gòu)后的豎向剖面俯視圖；
[0034]圖3為本發(fā)明3D打印構(gòu)件殼體中澆筑了混凝土結(jié)構(gòu)后的頂部橫向剖面示意圖；以及
[0035]圖4為本發(fā)明3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試方法中通過加載裝置加載測試的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0037]本發(fā)明提供了一種3D打印構(gòu)件層間粘結(jié)強(qiáng)度的測試結(jié)構(gòu)及測試方法，用于測試3D打印的構(gòu)件殼體的層間粘結(jié)強(qiáng)度，解決現(xiàn)有的建筑構(gòu)件的粘結(jié)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法不適用于3D打印的建筑構(gòu)件。在3D打印構(gòu)件殼體內(nèi)饒筑相互分隔開的頂部混凝土結(jié)構(gòu)和底部混凝土結(jié)構(gòu)，一方面通過混凝土結(jié)構(gòu)增加構(gòu)件殼體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使其可承受一定的荷載，另一方面通過分隔設(shè)置的方式，避免混凝土結(jié)構(gòu)對構(gòu)件殼體的層間粘結(jié)抗拉強(qiáng)度的影響，確保測得構(gòu)件殼體的層間粘結(jié)抗拉強(qiáng)度的精確性