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銅片止水是水工建筑物中的一種常用止水形式,在面板堆石壩中,作為面板接縫的底部止水更是在工程中得到普遍應用。銅片與混凝土材料之間的粘接強度是銅止水設計中的基本參數,在拉拔試驗中,由于這類埋入式構件表面的非均勻應力分布,測出的平均拉拔強度與構件的埋深有很大關系。實際上對于具體的材料和施工工藝,粘接強度是一個確定的數值。埋入式銅片在拉拔過程中,粘接表面的受力首先是非均勻地發展,當某點達到粘接強度后,該點的粘接就被破壞,導致粘接面的應力發生重分布(如果埋深足夠長),并按照新的規律繼續發展,直至銅片被拔出。曾經進行過這一問題的研究,但是其研究的重點是銅止水的嵌固形式,對粘接強度只進行了一種埋深的試驗。本文進行了不同埋深的銅片拉拔試驗,并測出了粘接強度。銅止水的剪切特性也是一個尚未解決的工程問題。
紫銅即純銅,國內生產的銅片有T1、T2、T3、T4等標號。本次試驗采用銅片的廠家為洛陽銅加工廠,牌號T2,狀態為硬(Y),厚度為1mm,硬度為115HB,抗拉強度436MPa.硬態紫銅可以通過退火方式達到軟銅的良好可塑性狀態,退火溫度一般為550℃~600℃。
此次試驗采用簡易電爐盤加熱方式對銅片進行退火,退火溫度約為450℃~500℃,穩定加熱時間為30min.將退火后的銅片按照GB的規定進行拉伸實驗,可得圖1所示的應力-應變關系曲線。由圖1可知,銅片經過退火后,屈服強度為150MPa,屈服拉伸應變為5.8×10-3,極限拉伸強度為431MPa,極限拉伸應變為3.2×10-1。應變為1.6×10-4時,銅片的初始模量為6.6×104MPa;應變為1.4×10-1時,銅片的模量減小到3×103MPa.