植筋膠與混凝土界面結(jié)合性能的試驗(yàn)研究

首先制備出具有不同孔隙比條件的土樣,采用自制的灌注裝置在土樣上現(xiàn)澆混凝土,待混凝土硬化后先對土樣進(jìn)行飽和.然后再置入裝有高進(jìn)氣值陶土板的壓力板儀中,控制壓制時(shí)間制成具有不同含水率的混凝土-非飽和土試樣.最后將具有不同含水率的混凝土-非飽和土試樣置入直剪儀中進(jìn)行剪切試驗(yàn),探討土樣含水率對界面摩擦剪切強(qiáng)度及極限剪切位移的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明,在不同含水率的條件下,土與混凝土界面剪切強(qiáng)度在某種程度上遵循摩爾-庫倫破壞準(zhǔn)則,且粘性土具有一定的界面粘聚力;界面極限剪切強(qiáng)度隨含水率的增大而減少;界面發(fā)生破壞時(shí),對應(yīng)的極限剪切位移隨土體含水率的增大而增大;在不同法向應(yīng)力條件下,試件界面極限剪切位移在1～5mm之間,發(fā)生破壞時(shí)的平均剪切位移約為3.62mm.

對4根鋼管微膨脹混凝土短柱和3根普通鋼管混凝土短柱先后進(jìn)行了收縮/膨脹性能和推出試驗(yàn)的研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,由于膨脹劑的摻入,核心混凝土在鋼管的限制作用下產(chǎn)生了一定的預(yù)壓應(yīng)力,膨脹劑摻量和水灰比對鋼管微膨脹混凝土的限制膨脹性能有重要影響,核心混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力能有效提高鋼管混凝土短柱的界面粘結(jié)強(qiáng)度。根據(jù)推出試驗(yàn)結(jié)果,分析了粘結(jié)破壞的發(fā)展過程;給出了試件的荷載—滑移曲線;最后建議了一種新的改善組合結(jié)構(gòu)界面粘結(jié)性能的方法。

先研究單根植筋的抗拔承載能力,以及在不同錨固深度下鋼筋應(yīng)力的發(fā)展規(guī)律.然后在已有的結(jié)構(gòu)上植入多根鋼筋澆筑成混凝土梁,通過現(xiàn)場試驗(yàn)分析后植鋼筋梁與一般鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁力學(xué)性能的差別,驗(yàn)證植筋梁節(jié)點(diǎn)的傳力性能,以及其使用的合理性.

1棘u粑餞 l ＼ 裘l穗定性設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 計(jì)算珂目安壘秉教計(jì)算值f安生系數(shù)要求壤[f： ● ^^^^々 (綜合信息) vv、一。 ．衙理 獻(xiàn)資料及工程炙例l竹基礎(chǔ)上，探討了施工階 段的穩(wěn)定機(jī)理，對穩(wěn)定性設(shè)訓(xùn)過稚中墻體抽 入坑底深度的確定，抗傾覆、抗隆起、抗 管涌，抗滑動(dòng)設(shè)計(jì)，抗承壓水沖潰坑底的驗(yàn) 算，坑底滲水量的計(jì)算及抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算等 問題進(jìn)行了研究，并提出了較為筒捷的計(jì)算 方法。經(jīng)工程驗(yàn)證．該方法概念清楚，計(jì)算 簡單，便于推廣，實(shí)用性強(qiáng)，可供工程技術(shù) 人員在深層地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)與施工時(shí)參考 現(xiàn)場粘結(jié)試驗(yàn)和混凝土界面處理 2 在混凝土維修中，經(jīng)常需要采用清除質(zhì)圓盤的一面帶有螺孔。環(huán)氧樹脂固化后，在 量較差的混凝土然后用新混凝土、聚合物砂試驗(yàn)部位設(shè)置一個(gè)可調(diào)整荷載框架，利用拉 漿等進(jìn)行修補(bǔ)

采用7種不同的粘結(jié)樹脂,通過2批雙剪試件的拉伸剪切試驗(yàn)研究了拉擠成型玄武巖纖維復(fù)合板與后澆混凝土濕粘結(jié)界面的力學(xué)性能,并將其與在既有混凝土表面外貼frp形成的干粘結(jié)界面進(jìn)行了比較,通過對比兩者的破壞特征、荷載位移曲線、有效粘結(jié)長度、粘結(jié)滑移關(guān)系、界面斷裂能以及粘結(jié)破壞機(jī)理,深入地研究了濕粘結(jié)界面的性能。結(jié)果表明:濕粘結(jié)的粘結(jié)強(qiáng)度僅為干粘結(jié)的1/2~2/3,但2種界面的有效粘結(jié)長度相差不大。最后,基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了適用于濕粘結(jié)界面的剪切滑移本構(gòu)模型。

1 徽 圖11各種增強(qiáng)方法的梁在破壞時(shí)極限荷 載的理論值與試驗(yàn)值 (1)在一切情況下用水泥稀漿作為牯 結(jié)介質(zhì)增強(qiáng)的梁同用環(huán)氧樹脂牯結(jié)劑增強(qiáng)的 梁相比較(曲線b和c)，在一切荷載階 段，前者的延性均較大，在極限荷載階段， 兩者的撓度相差不大。 (2)在一切情況下用環(huán)氧樹脂砂漿作 為粘結(jié)劑，新舊混凝土之間的接縫根本不會(huì) 開裂用水泥稀裝作為粘結(jié)劑增強(qiáng)的粱，在 接近破壞時(shí)接縫才開裂但直到此時(shí)梁的性 能仍然十分有效。 (3)用水泥稀漿或環(huán)氧樹脂同樣能達(dá) 到理論極限值。前者的試驗(yàn)與理論極限荷載 的比率為1。74—2。ocj；而用環(huán)氧樹脂作為膠 結(jié)材料時(shí)，其比率提高為1．86?-2．61，可能 是由于即使在破壞時(shí)，其斷面也保持為一致 的緣故。 (4)在增強(qiáng)前無論初裂縫是否進(jìn)行過 淞仡√ 修補(bǔ)第ⅲ種情況的極限荷載的理論值對試

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通過對102個(gè)化學(xué)植筋和18個(gè)預(yù)埋鋼筋組成的120個(gè)混凝土植筋試樣進(jìn)行了詳細(xì)的拉拔試驗(yàn)對比分析,研究結(jié)果表明混凝土強(qiáng)度、鋼筋直徑、錨固長度、植筋孔徑和方式是影響鋼筋平均極限拉拔力與膠-混界面極限平均粘結(jié)力的重要因素,采用混凝土預(yù)埋筋和后植筋時(shí)鋼筋平均極限拉拔力基本相同,表明2種方式可以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)混凝土的相同效果,且試件主要呈現(xiàn)鋼筋拉斷、膠-混界面破壞和混凝土劈裂破壞形式?；诶碚摲治鼋⒘嘶炷僚哑茐臅r(shí)鋼筋極限拉拔承載力計(jì)算式和植筋界限孔徑。

混凝土結(jié)構(gòu)植筋粘結(jié)錨固性能的試驗(yàn)研究

為了提高混凝土界面處理劑的剪切強(qiáng)度，得到良好的剪切力學(xué)性能，文章研究了不同聚合物種類、摻量和不同灰砂比對界面處理劑剪切強(qiáng)度的影響，并分析了各自的作用機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明：不同聚合物種類具有不同的最佳摻量，可使得界面處理劑的剪切強(qiáng)度達(dá)到最高。

光纖檢測鋼管混凝土界面脫空模型的試驗(yàn)研究——通過分布式光纖傳感技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對鋼管混凝土界面脫空的檢測，這對于這種組合結(jié)構(gòu)的安全檢測來說具有重要意義。本文討論了脫空產(chǎn)生成因及分布式傳感光纖實(shí)現(xiàn)脫空檢測的機(jī)理，提出了在鋼管中分布式傳感光纖的布置形...

鋼管混凝土界面抗剪粘結(jié)滑移力學(xué)性能試驗(yàn)——為探討鋼管混凝土界面抗剪粘結(jié)滑移性能，研究鋼管混凝土界面應(yīng)力分布規(guī)律，確定界面抗剪粘結(jié)應(yīng)力和粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系，進(jìn)行了方、圓鋼管混凝土試件的縱向抗剪粘結(jié)性能試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：鋼管縱向應(yīng)變沿長度方向...

為了提高混凝土界面處理劑的剪切力學(xué)性能,本文通過界面處理劑大量系統(tǒng)性的力學(xué)試驗(yàn),研究了不同聚合物種類、摻量和不同灰砂比對界面處理劑剪切強(qiáng)度的影響,并分析了各自的作用機(jī)理。結(jié)果顯示每1kg界面處理劑中有12g聚合物pva+cmc,約1:1灰砂比的試樣,是剪切性能最好的。不同聚合物種類具有不同的最佳摻量,可使得界面處理劑的剪切強(qiáng)度達(dá)到最高。

利用青島理工大學(xué)自行研制的恒剛度直剪儀,完成了18%、20%、25%、28%共4組不同含水率黏性土與混凝土大型直剪試驗(yàn),重點(diǎn)對不同含水率和法向應(yīng)力下剪應(yīng)力—剪切位移關(guān)系曲線進(jìn)行分析,探討了含水率的變化對黏性土與混凝土界面力學(xué)特性的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：黏性土與混凝土界面的剪應(yīng)力—剪切位移關(guān)系曲線受到含水率變化的影響。當(dāng)含水率較高時(shí),界面剪應(yīng)力達(dá)到峰值后剪切變形表現(xiàn)為典型的彈塑性變形;當(dāng)含水率較低時(shí),界面剪應(yīng)力—剪切位移關(guān)系曲線呈現(xiàn)出折線型關(guān)系。界面抗剪強(qiáng)度隨含水率的增大而減小,但抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力始終保持線性關(guān)系,黏聚力受臨界含水率25%左右的影響,小于臨界含水率時(shí),黏聚力隨含水率的增大而增大,大于臨界含水率后,黏聚力隨含水率的增大而減小;摩擦系數(shù)受含水率的影響較小,變化幅度僅為5.5%。

對108根鋼筋進(jìn)行了混凝土無機(jī)膠植筋拉拔試驗(yàn)。研究了無機(jī)膠作用下的植筋錨固性能。采用雙因素方差分析法對植入鋼筋的直徑大小及錨固深度對植筋的極限拉拔力的影響程度進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出三者間的關(guān)系式,為設(shè)計(jì)提供參考。

通過16組共48個(gè)100mm×100mm×100mm4種纖維混凝土與既有混凝土粘結(jié)的立方體試件劈拉試驗(yàn),研究了新混凝土中纖維種類、纖維摻量對粘結(jié)試件劈拉性能的影響。結(jié)果表明各種纖維的加入總體上均有利于新老混凝土粘結(jié)性能的提高,效果最佳的是碳納米管,其次是聚丙烯腈纖維,然后是玄武巖纖維和鋼纖維。通過64組共192個(gè)100mm×100mm×100mm纖維增強(qiáng)聚合物改性混凝土與既有混凝土粘結(jié)的立方體試件劈拉試驗(yàn),研究了新混凝土中纖維種類、纖維與聚合物摻量組合對粘結(jié)試件劈拉性能的影響;苯丙乳液的復(fù)合摻入總體上可進(jìn)一步提高新老混凝土的粘結(jié)劈拉強(qiáng)度;各種纖維與苯丙乳液復(fù)摻時(shí),均存在一個(gè)苯丙乳液摻量的最佳值。

基于拉拔試驗(yàn)對混凝土化學(xué)植筋錨固性能進(jìn)行了分析,綜合對比分析了混凝土強(qiáng)度、鋼筋直徑、埋深和植筋孔徑等因素對植筋粘結(jié)錨固性能的影響。試驗(yàn)分析結(jié)果表明,膠-混界面平均極限粘結(jié)強(qiáng)度隨混凝土強(qiáng)度的增加而呈線性增大,且隨埋深增大趨勢變緩;植筋極限拉拔力隨鋼筋直徑增大而顯著增加;膠-混界面平均極限粘結(jié)強(qiáng)度隨植筋深度增加而總體上減少,且沿深度分布不均勻;當(dāng)埋深相同時(shí),平均極限粘結(jié)力與孔徑和直徑的比值成線性增加。

為了研究高強(qiáng)鋼筋與再生混凝土間的黏結(jié)作用機(jī)理,以再生粗骨料取代率和高強(qiáng)鋼筋埋置長度為變化參數(shù),設(shè)計(jì)了15個(gè)邊長為150mm的高強(qiáng)鋼筋再生混凝土立方體試件,并進(jìn)行推出試驗(yàn)。通過試驗(yàn)獲取了加載端和自由端荷載-滑移曲線的特征點(diǎn)參數(shù),并回歸得到各特征點(diǎn)黏結(jié)強(qiáng)度計(jì)算公式;分析了各變化參數(shù)對黏結(jié)強(qiáng)度的影響,并采用實(shí)用黏結(jié)強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行對比計(jì)算。研究結(jié)果表明:高強(qiáng)鋼筋與再生混凝土試件的黏結(jié)破壞以劈裂破壞為主;特征黏結(jié)強(qiáng)度均表現(xiàn)為隨取代率的增加而呈現(xiàn)下降趨勢,高強(qiáng)鋼筋與再生混凝土的界面黏結(jié)強(qiáng)度隨埋置長度的增加而有所增大。

通過z型試件剪切試驗(yàn)對cgm高性能灌漿料與老混凝土黏結(jié)剪切性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,分析摻水率、養(yǎng)護(hù)齡期、灌漿料強(qiáng)度等級(jí)等對黏結(jié)剪切性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:cgm高性能灌漿料與混凝土界面的黏結(jié)性能隨著黏結(jié)齡期的增長而增長,且增長速率逐漸降低。對于老混凝土試件,采用cgm高性能灌漿料修補(bǔ)時(shí),隨著灌漿料強(qiáng)度的提高(灌漿料摻水率的減少),灌漿料與混凝土黏結(jié)試件的黏結(jié)剪切強(qiáng)度呈下降趨勢;而隨著灌漿料摻水率的增加,由于高性能灌漿料流動(dòng)性能的增大,雖然其立方體抗壓強(qiáng)度降低,但卻有利于灌漿料與混凝土黏結(jié)抗剪性能的改善。

為了研究橡膠瀝青混凝土的路用性能,結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目在室內(nèi)進(jìn)行了橡膠瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)及相關(guān)性能試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:橡膠瀝青混合料具有較好的高溫穩(wěn)定性,低溫抗裂性和水穩(wěn)定性,能夠提高路面的使用性能、延長道路的使用壽命。

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展,工程建筑量也極其龐大,然而混凝土搭接面的界面處理,絕大部分為簡單、粗放的二次鑿毛工藝,既耗時(shí)、耗力,又無法保證界面的處理質(zhì)量。筆者為此做了大量試驗(yàn),開發(fā)出一種新型界面處理劑,并在工程中推廣應(yīng)用,獲得了比較成功的效果。

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