外貼纖維加固梁CFRP與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)

交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)第8卷第3期2010年9月journaloftransportationengineeringandinformationno.3vo1.8sept.2010 收稿日期：2009-10-20. 作者簡(jiǎn)介：沈新(1986-)，男，江蘇淮安人，東南大學(xué)道路與鐵道工程系碩士研究生，主要研究方向?yàn)槁坊访婀こ绦陆Y(jié)構(gòu) 與新材料。 124 玄武巖纖維（bfrp）筋與 混凝土粘結(jié)性能試驗(yàn)研究 沈新顧興宇陸佳穎 東南大學(xué)，交通學(xué)院，南京210096 摘要：玄武巖纖維筋是一種新型的復(fù)合材料，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕等特點(diǎn)，用它代替混凝土路面結(jié)構(gòu)中 的鋼筋，可解決因雨水進(jìn)入引起的連續(xù)配筋混凝土路面鋼筋銹蝕問題。玄武巖纖維筋與混凝土的粘結(jié)性能， 是影響其推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文運(yùn)用18

鋼管與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)與理論分析——鋼管與混凝土之間的粘結(jié)是鋼管混凝土柱性能研究的重要課題。考慮不同形式的粘結(jié)狀態(tài)，研究鋼管和混凝土之間粘結(jié)性能，分析粘結(jié)形式對(duì)鋼管混凝土柱受壓承載力的影響，并將試驗(yàn)結(jié)果與鋼管混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)...

銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究——通過對(duì)不同銹蝕量的光面鋼筋和變形鋼筋進(jìn)行拔出試驗(yàn)，得到了兩種鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能隨著不同鋼筋銹蝕量的變化規(guī)律；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，給出了兩種鋼筋銹蝕后與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度計(jì)算公式；最后，還給出了銹蝕鋼...

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板與混凝土的有效粘結(jié)是保證frp-混凝土組合結(jié)構(gòu)正常工作的基礎(chǔ).采用frp板-混凝土塊搭接接頭的單剪試驗(yàn)方法研究frp板與混凝土的粘結(jié)性能,為增強(qiáng)粘結(jié)效果,對(duì)frp板表面采取了粘結(jié)粗砂的措施,試驗(yàn)同時(shí)考慮粘砂長(zhǎng)度對(duì)粘結(jié)性能的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)粘結(jié)破壞為典型的脆性破壞;(2)平均粘結(jié)強(qiáng)度與粘砂長(zhǎng)度近似成反比;(3)粘結(jié)粗砂法可作為frp-混凝土組合結(jié)構(gòu)中有效的組合界面連接措施.提出的抗剪設(shè)計(jì)方法可用于frp-混凝土組合結(jié)構(gòu)中組合界面抗剪設(shè)計(jì).

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２００７年第８期（總第２１４期） ｎｕｍｂｅｒ８ｉｎ２００７（ｔｏｔａｌｎｏ．２１４） 混凝土 ｃｏｎｃｒｅｔｅ 王海超１，何世欽２，貢金鑫３ （１．山東科技大學(xué)土木建筑學(xué)院，山東青島２６６５１０；２．清華大學(xué)土木水利學(xué)院，北京１０００８４； ３．大連理工大學(xué)土木水利學(xué)院，遼寧大連１１６０２３） ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅｄｅ－ｉｃｉｎｇｓａｌｔｉｎｄｕｃｅｄｓｕｒｆａｃｅｓｃａｌｉｎｇｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．ｔｈｅｓａｌｔｓｏｌｕｔｉｏｎｃｏｕｌｄａｌｓｏｃａｕｓｅｒｉｏｕｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ．ａｓａｒｓｕｌｔ， ｔｈｅｃｒａｃｋｉｎｇａｌｏｎｇｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｐｐａｒｅｄａｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｈｅｂｏｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎｃｏｃｒｅｔｅａｎｄｒｉｎｆｏｒｃ

正確評(píng)估frp(fiberreinforcedpolymer)加固對(duì)腐蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響是確定frp加固效果的重要問題之一.本文采用外加電流加速腐蝕法對(duì)96個(gè)預(yù)埋鋼筋的試件進(jìn)行腐蝕,腐蝕完成后橫向包裹2層單向碳纖維布;通過拉拔試驗(yàn)研究了碳纖維布加固、鋼筋種類、保護(hù)層厚度及腐蝕率對(duì)腐蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的影響規(guī)律,探討了拉拔破壞機(jī)理.研究表明:(1)碳纖維布約束使螺紋鋼筋試件破壞模式由混凝土劈裂破壞轉(zhuǎn)變?yōu)殇摻畎纬銎茐?(2)鋼筋種類、保護(hù)層厚度是影響鋼筋峰值粘結(jié)強(qiáng)度的主要因素,螺紋鋼筋試件的峰值粘結(jié)強(qiáng)度約為光圓鋼筋的2倍;(3)當(dāng)實(shí)際腐蝕率小于5%時(shí),碳纖維布約束對(duì)提高鋼筋峰值粘結(jié)強(qiáng)度作用較小,腐蝕試件峰值粘結(jié)強(qiáng)度與未腐蝕試件峰值粘結(jié)強(qiáng)度之比(簡(jiǎn)稱比峰值粘結(jié)強(qiáng)度)提高約5%—7%,但碳纖維布約束使拉拔全曲線下降段變得平緩,粘結(jié)應(yīng)力維持在較高的水平;(4)當(dāng)實(shí)際腐蝕率大于5%時(shí),腐蝕試件的峰值粘結(jié)強(qiáng)度隨著腐蝕率增大逐步降低.

混凝土凍融損傷破壞是我國(guó)東北部寒冷地區(qū)建筑物老化危害的主要問題之一,凍融循環(huán)作用導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生損傷,并且隨著凍融循環(huán)作用次數(shù)的增加混凝土質(zhì)量損失增大,抗壓強(qiáng)度與劈裂抗拉強(qiáng)度下降;鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度將會(huì)隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸下降：22mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的8.68mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的2.57mpa,18mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的10.92mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的4.23mpa,14mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的12.80mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的6.21mpa;鋼筋在混凝土內(nèi)部的滑移量逐漸增大,22mm鋼筋滑移量由0.402mm增大到1.205mm,18mm鋼筋滑移量由1.070mm增大到1.823mm,14mm鋼筋滑移量由1.370mm增大到2.035mm,嚴(yán)重影響建筑物的長(zhǎng)期使用和安全運(yùn)行。

新老混凝土良好結(jié)合是混凝土修補(bǔ)成功的關(guān)鍵,提出設(shè)置界面構(gòu)造錨筋來增強(qiáng)新老混凝土粘結(jié)性能,通過采用劈拉試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)綜合分析有無構(gòu)造錨筋的新老混凝土試件以及新、老混凝土整體試件的劈拉強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度特性。試驗(yàn)結(jié)果表明:無界面構(gòu)造錨筋時(shí)新老混凝土水平粘結(jié)面試件的劈拉強(qiáng)度高于具有豎直粘結(jié)面的試件;采用構(gòu)造錨筋的新老混凝土試件比不加錨筋試件的劈拉強(qiáng)度增長(zhǎng)了24.1%;采用錨筋的新老混凝土試件的剪切破壞面均發(fā)生在結(jié)合面處,且試件兩個(gè)結(jié)合面的剪切破壞不是同時(shí)產(chǎn)生;采用錨筋試件的剪切強(qiáng)度為無錨筋試件剪切強(qiáng)度的3.49倍,為新混凝土整體剪切試件強(qiáng)度的115.5%;構(gòu)造錨筋能明顯增強(qiáng)新老混凝土粘結(jié)性能。

混凝土凍融損傷破壞是我國(guó)東北部寒冷地區(qū)建筑物老化危害的主要問題之一,凍融循環(huán)作用導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生損傷,并且隨著凍融循環(huán)作用次數(shù)的增加混凝土質(zhì)量損失增大,抗壓強(qiáng)度與劈裂抗拉強(qiáng)度下降;鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度將會(huì)隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸下降:22mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的8.68mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的2.57mpa,18mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的10.92mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的4.23mpa,14mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的12.80mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的6.21mpa;鋼筋在混凝土內(nèi)部的滑移量逐漸增大,22mm鋼筋滑移量由0.402mm增大到1.205mm,18mm鋼筋滑移量由1.070mm增大到1.823mm,14mm鋼筋滑移量由1.370mm增大到2.035mm,嚴(yán)重影響建筑物的長(zhǎng)期使用和安全運(yùn)行。

試驗(yàn)研究了超高韌性水泥基復(fù)合材料(uhtcc)與混凝土間的粘結(jié)抗折性能,分析了6種粗糙度的粘結(jié)面、4種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土及5種界面處理劑影響因素。試驗(yàn)結(jié)果表明,粘結(jié)抗折強(qiáng)度隨界面粗糙度、混凝土強(qiáng)度的增加而增大,使用粉煤灰硅灰改性水泥凈漿和丁苯凈漿處理劑能顯著提高uhtcc材料與混凝土間的粘結(jié)抗折強(qiáng)度。

粗合成纖維混凝土是近年來逐漸發(fā)展起來的一種性能優(yōu)良的新型復(fù)合材料,與素混凝土相比,其可顯著提高混凝土的韌性、抗沖擊、抗疲勞、抗震及耐磨性等。粗合成纖維混凝土在發(fā)達(dá)國(guó)家已有多年的應(yīng)用歷史,其良好的性能已得到廣泛的認(rèn)同。因此,開展對(duì)粗合成纖維混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究具有重要的理論意義和實(shí)際意義。本文主要對(duì)粗纖維的進(jìn)行了拉拔試驗(yàn)研究,重點(diǎn)研究了纖維埋置長(zhǎng)度、基體強(qiáng)度對(duì)高彈模粗合成纖維-砂漿基體界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響。

鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的研究進(jìn)展——針對(duì)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能，通過對(duì)近年來國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的研究，從試驗(yàn)方法、本構(gòu)關(guān)系、高強(qiáng)混凝土和frp筋的運(yùn)用四個(gè)方面敘述了粘結(jié)性能的研究進(jìn)展，以期為進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。

[收稿日期]　2000-04-10 銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能研究述評(píng) 梁發(fā)云1,　陳龍珠2 (11上海交通大學(xué)建筑工程與力學(xué)院,上?！?00030;　21浙江大學(xué)建工學(xué)院防災(zāi)工程研究所,浙江杭州　310027) [摘　要]　本文簡(jiǎn)要闡述了銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能研究的重要意義,分別從鋼筋銹蝕機(jī)理、銹蝕鋼筋力學(xué)性能、銹 蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的研究現(xiàn)狀等方面進(jìn)行述評(píng),并提出新的研究思路和研究方向。 [關(guān)鍵詞]　鋼筋銹蝕;　混凝土;　粘結(jié)性能;　述評(píng) [中圖分類號(hào)]　tu5281571　　　[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]　a　　　[文章編號(hào)]　1002-3550(2000)09-0052-04 1　銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能研究的意義 自波特蘭水泥問世以來,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在土木 工程中得到廣泛的應(yīng)用。

鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最基本的結(jié)構(gòu)理論，是鋼筋混凝土能夠共同承受荷載作用的主要原因。國(guó)內(nèi)外的很多學(xué)者通過不同的實(shí)驗(yàn)方法、理論分析方法對(duì)鋼筋混凝土之間的粘結(jié)作用進(jìn)行了研究。影響鋼筋與混凝土之間粘結(jié)作用的主要因素有：混凝土強(qiáng)度、鋼筋類型、保護(hù)層厚度、錨固長(zhǎng)度等。

通過碳纖維片材(cfrp)加固鋼纖維混凝土(sfrc)切口三點(diǎn)彎曲梁的試驗(yàn),重點(diǎn)研究鋼纖維體積率(φf)對(duì)cfrp與sfrc粘結(jié)性能的影響。結(jié)果表明,鋼纖維的加入可以顯著改善混凝土基體與cfrp的粘結(jié)性能;隨著φf的增加,加固梁承載能力和峰值荷載呈現(xiàn)增加趨勢(shì),cfrp與sfrc之間極限粘結(jié)力和cfrp應(yīng)力水平也有不同程度的提高。最后建立了考慮鋼纖維并與普通混凝土計(jì)算方法相銜接的cfrp片材與sfrc的極限粘結(jié)力的計(jì)算公式。

將加固后的混凝土放置在自然環(huán)境、水環(huán)境、酸環(huán)境、堿環(huán)境、碳化環(huán)境中14,56d。通過測(cè)量混凝土與碳纖維布之間的正拉強(qiáng)度及觀察破壞形式,研究不同侵蝕環(huán)境對(duì)碳纖維布加固混凝土粘結(jié)性能的影響。研究表明:外界環(huán)境作用14d后,酸環(huán)境對(duì)混凝土正拉強(qiáng)度的不利影響最大,其次為碳化環(huán)境、堿環(huán)境、水環(huán)境。環(huán)境作用56d后,同樣酸環(huán)境對(duì)混凝土正拉強(qiáng)度的不利影響最大,其次為堿環(huán)境、水環(huán)境,而碳化環(huán)境使得正拉粘結(jié)強(qiáng)度有所提高。環(huán)境作用14d后,只有在酸環(huán)境下碳纖維布加固混凝土的破壞形式為粘結(jié)破壞,其他環(huán)境下均為混凝土受拉破壞,說明酸環(huán)境對(duì)碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)性能影響較大。環(huán)境作用56d后,在水環(huán)境、酸環(huán)境、堿環(huán)境作用下的試件為碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)破壞;自然環(huán)境、碳化環(huán)境作用下的試件為混凝土拉斷破壞。隨著時(shí)間的增加,外界侵蝕環(huán)境對(duì)碳纖維布與混凝土之間粘結(jié)強(qiáng)度產(chǎn)生越來越不利的影響。

緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土之間的粘結(jié)錨固性能關(guān)系到緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力,通過對(duì)8個(gè)試件的拉拔試驗(yàn),研究了緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土之間的粘結(jié)錨固性能,測(cè)得了鋼絞線拉力與滑移量之間的關(guān)系曲線。試驗(yàn)證明,緩粘結(jié)鋼絞線外包護(hù)套的橫肋高度直接影響到緩粘結(jié)鋼絞線與混凝土之間的粘結(jié)性能,橫肋越高,鋼絞線從混凝土試件中拔出的拉拔力越大,粘結(jié)性能越好。試驗(yàn)結(jié)果對(duì)緩粘結(jié)鋼絞線的制作和緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用提供參考。

本文采用不同的界面處理方法，通過試驗(yàn)對(duì)新老混土粘結(jié)界面的抗剪強(qiáng)度和抗?jié)B性能進(jìn)行研究，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及掃描電鏡下的微觀分析，對(duì)各種不同的處理方法進(jìn)行評(píng)述，為實(shí)際工程中的應(yīng)用提供參考。

纖維增強(qiáng)塑料是一種高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕、耐疲勞的新型復(fù)合材料,近年來,纖維增強(qiáng)塑料代替鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋被廣泛應(yīng)用與混凝土結(jié)構(gòu)之中,本文通過對(duì)12個(gè)150mm×150mm×150mm混凝土與gfrp筋粘結(jié)試件的試驗(yàn)研究,研究了gfrp筋直徑及混凝土強(qiáng)度對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響,總結(jié)了粘結(jié)性能隨埋長(zhǎng)、纖維類型及表面形式的變化規(guī)律。

鋼筋混凝土粘結(jié)性能分析 王星 摘要：鋼筋混凝土是由鋼筋與混凝土這兩種特性完全不同的材料組 成，其作為一種非均質(zhì)的整體材料，必須保證鋼筋與混凝土之間有可靠 的粘結(jié)和錨固。只有兩者之間有可靠地粘結(jié)，才能在鋼筋與混凝土交界 面處實(shí)現(xiàn)應(yīng)力傳遞，從而建立起結(jié)構(gòu)承載所必須的工作應(yīng)力。 關(guān)鍵詞：鋼筋；混凝土；粘結(jié)性 一、粘結(jié)機(jī)理 對(duì)鋼筋同混凝土間粘結(jié)機(jī)理的研究，一般借助拉拔實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。由于 鋼筋表面形狀的不同，光圓鋼筋與變形鋼筋同混凝土間的極限粘結(jié)強(qiáng)度 相差很大，并且粘結(jié)機(jī)理、鋼筋滑移量及破壞形態(tài)也各有不同。 1、光圓鋼筋的粘結(jié)機(jī)理 由于鋼筋同混凝土間的膠著強(qiáng)度很小，在小鋼筋應(yīng)變下，就足以產(chǎn) 生使膠著力失效的局部滑動(dòng)。一旦出現(xiàn)相對(duì)滑移，鋼筋同混凝土脫開， 粘結(jié)力就有摩擦咬合作用來承擔(dān)。在加載過程中，相對(duì)滑動(dòng)由加載端逐 步向自由端發(fā)展，膠著長(zhǎng)度不斷變小，應(yīng)力峰值內(nèi)移，最終鋼筋被拔出， 而混凝土一般不

在花崗巖石梁受拉區(qū)嵌入cfrp筋以提高其抗彎承載力,對(duì)既有石結(jié)構(gòu)加固和拓展現(xiàn)代石結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍具有重要意義。為研究石梁表層嵌埋cfrp筋組合石梁中cfrp筋、粘結(jié)劑與花崗巖的粘結(jié)性能,開展了26個(gè)直接拔出試件的試驗(yàn)研究。主要研究參數(shù)包括cfrp筋直徑大小、cfrp筋嵌埋長(zhǎng)度和粘結(jié)劑保護(hù)層厚度。試驗(yàn)現(xiàn)象揭示了3種典型破壞形式:cfrp筋拉斷破壞、cfrp筋-粘結(jié)劑界面滑移破壞和石梁嵌埋槽角劈裂破壞。試驗(yàn)結(jié)果表明:1)試件破壞方式與嵌埋長(zhǎng)度、cfrp筋表面粘結(jié)劑保護(hù)層厚度以及cfrp筋直徑大小有關(guān);2)cfrp筋表層粘結(jié)劑保護(hù)層最小厚度為0.5db;3)極限荷載隨著嵌埋長(zhǎng)度的增加而增大,而平均粘結(jié)強(qiáng)度隨著嵌埋長(zhǎng)度的增加而減小;4)基本錨固長(zhǎng)度與cfrp筋材直徑有關(guān),基本錨固長(zhǎng)度與cfrp筋材直徑的比值隨直徑的增加而有所增加。