碳纖維增強(qiáng)塑料筋與活性粉末混凝土的粘結(jié)性能試驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、在處于海洋等腐蝕性環(huán)境下時(shí),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常會(huì)發(fā)生由于鋼筋銹蝕而引起的結(jié)構(gòu)損傷或破壞,碳纖維增強(qiáng)塑料筋(簡(jiǎn)稱(chēng)CFRP筋或碳纖維筋)由于其具有良好的耐腐蝕性能和物理力學(xué)性能,被作為鋼筋的替代材料用于混凝土結(jié)構(gòu)中。而活性粉末混凝土(簡(jiǎn)稱(chēng)RPC)是上個(gè)世紀(jì)90年代初法國(guó)學(xué)者Pierre等人研究成功的一種超高性能混凝土,它具有非常好的力學(xué)性能和耐久性能,這兩種材料的結(jié)合使用,將有望大大提高結(jié)構(gòu)的耐久性。RPC與CFRP筋結(jié)合的一個(gè)基本問(wèn)題是R

2、PC與CFRP筋的粘結(jié)性能,為此,本文對(duì)RPC與CFRP筋的粘結(jié)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,從而為這兩種材料的結(jié)合使用提供參考數(shù)據(jù)。 本文主要通過(guò)直接拉拔試驗(yàn),考察水膠比、鋼纖維摻量、硅灰摻量以及CFRP筋的表面處理類(lèi)型等材料參數(shù)對(duì)粘結(jié)性能的影響,并對(duì)粘結(jié)效果較差的CFRP筋研究了表面處理方法,以提高CFRP筋與RPC的粘結(jié)性能;通過(guò)在CFRP筋表面粘貼應(yīng)變片,測(cè)定了粘結(jié)應(yīng)力沿CFRP筋埋長(zhǎng)的分布情況,并對(duì)現(xiàn)有的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型與試驗(yàn)結(jié)

3、果的擬合效果進(jìn)行了比較。試驗(yàn)研究得到如下結(jié)果: (1)RPC的材料組成對(duì)RPC與CFRP筋粘結(jié)強(qiáng)度的影響:CFRP筋與活性粉末混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度隨著水膠比的降低而提高,但是提高的幅度并不明顯;鋼纖維的摻入,可以顯著提高CFRP筋與RPC的粘結(jié)強(qiáng)度,但是鋼纖維的增強(qiáng)效果與摻量并不是線性增加的關(guān)系,從綜合經(jīng)濟(jì)性及粘結(jié)強(qiáng)度兩方面考慮,鋼纖維的最佳摻量為2%;摻入硅灰有利于改善粘結(jié)性能,但其摻量有一最佳范圍,在本次試驗(yàn)中,硅灰的最佳摻量為

4、0.25~0.35。 (2)對(duì)兩種不同表面處理的CFRP筋與RPC的粘結(jié)試驗(yàn)對(duì)比中發(fā)現(xiàn):G1筋(國(guó)產(chǎn)筋,表面為樹(shù)脂交叉狀纏繞層)的粘結(jié)效果較差,粘結(jié)強(qiáng)度僅為R1筋(進(jìn)口筋,表面為螺旋狀纏繞肋)的35.4%,加工后的G1筋與RPC的粘結(jié)效果很好,其與RPC的粘結(jié)強(qiáng)度可以達(dá)到R1筋的92.5%,最大拉拔力甚至達(dá)到了R1筋的99.8%,且從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看,采用G1筋再加工較為便宜。 (3)在RPC中粘結(jié)應(yīng)力沿CFRP筋埋長(zhǎng)的分布是

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