本文選題：鋼-連續(xù)纖維復(fù)合筋(SFCB)　切入點：海砂混凝土　出處：《東南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著國家的沿海開發(fā)島礁建設(shè),河砂在一定地區(qū)出現(xiàn)了短缺的現(xiàn)象,于是海砂代替河砂作為混凝土細(xì)骨料,正在越來越多地被運(yùn)用在工程建設(shè)之中。但海砂中的氯鹽會造成混凝土中鋼筋的嚴(yán)重銹蝕,降低結(jié)構(gòu)的耐久性。而鋼-連續(xù)纖維復(fù)合筋(SFCB)因其優(yōu)越的耐腐蝕性能及良好的剛度為海砂混凝土的應(yīng)用提供了新的方法。本文以梁為研究對象對SFCB增強(qiáng)海砂混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。SFCB與海砂混凝土良好的界面粘結(jié)性能是兩者協(xié)同工作的基礎(chǔ),故本文首先通過試驗研究了SFCB與海砂混凝土的粘結(jié)性能。試驗共設(shè)計制作并測試了66個拉拔試件,用以獲得SFCB和鋼筋分別與海砂、河砂混凝土間的短期與長期粘結(jié)性能。試驗配置了5%NaCl溶液來模擬海水,并通過兩種不同的腐蝕方式進(jìn)行研究：20℃海水干濕循環(huán)和40℃海水浸泡。研究相應(yīng)環(huán)境腐蝕后試件的粘結(jié)-滑移曲線,并分析曲線各階段的特點、受力過程、粘結(jié)破壞機(jī)理,以及筋材經(jīng)腐蝕后與混凝土的極限粘結(jié)強(qiáng)度隨腐蝕齡期的變化。之后,本文通過試驗研究了SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁的抗彎性能。試驗設(shè)計共制作并測試了8根海砂混凝土梁,研究SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁的短期受彎性能以及在鹽溶液干濕循環(huán)作用下SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁的長期受彎性能,并與同等條件下的鋼筋海砂混凝土梁進(jìn)行對比,從承載能力、二次剛度、裂縫發(fā)展、延性等角度研究分析海洋環(huán)境下SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁的長期退化規(guī)律。通過SFCB與海砂混凝土粘結(jié)性能試驗,獲得如下結(jié)論：SFCB與海砂混凝土具有良好的短期粘結(jié)性能；常溫干濕循環(huán)下,SFCB與海砂混凝土有著良好的長期粘結(jié)性能,且優(yōu)于其與河砂混凝土的粘結(jié)性能；高溫海水浸泡下,SFCB與海砂混凝土間的粘結(jié)性能退化較快,過高的溫度將嚴(yán)重影響SFCB的耐久性；鋼筋與河砂混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度隨著腐蝕齡期增加,而鋼筋與海砂混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度由于鋼筋的嚴(yán)重銹蝕而有下降趨勢。通過SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁抗彎性能試驗,可以發(fā)現(xiàn)：海砂混凝土梁的力學(xué)性能與河砂混凝土梁相似,SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁具有良好的短期力學(xué)性能,并具有明顯而穩(wěn)定的二次剛度；經(jīng)過長期腐蝕后的鋼筋海砂混凝土梁銹蝕狀況較為嚴(yán)重,其屈服后剛度的退化速度隨著腐蝕齡期的延長而有所增加,延性隨著腐蝕齡期的增長有下降的趨勢,但極限強(qiáng)度暫未受到明顯影響；經(jīng)過長期腐蝕后的SFCB梁內(nèi)SFCB表面無明顯腐蝕痕跡,但屈服后的二次剛度隨腐蝕齡期延長有所降低,極限強(qiáng)度略有下降：經(jīng)過長期腐蝕之后,鋼筋梁的裂縫開展更加稀疏,裂縫寬度較對比梁有著很大的增長,而SFCB梁的主裂縫下部則出現(xiàn)較多分支,裂縫間距進(jìn)一步減小,裂縫寬度的增長幅度較小。本文結(jié)合粘結(jié)性能試驗數(shù)據(jù)通過TSF法對SFCB與海砂混凝土間的粘結(jié)性能進(jìn)行了壽命預(yù)測,并據(jù)此提出了海砂混凝土中SFCB的基本錨固長度。本文還提出了SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁正截面承載能力與裂縫寬度的計算公式,根據(jù)公式計算出的結(jié)果與試驗實測值吻合較好。
[Abstract]:Along with the national coastal reef construction, river sand shortage phenomenon in a certain area, so the sand instead of river sand as fine aggregate concrete is more and more used in engineering construction. But the serious rust chloride in sea sand will cause corrosion of steel in concrete, reduce the durability of structure and steel. Continuous fiber composite bar (SFCB) because of its excellent corrosion resistance and good stiffness for sea sand concrete application provides a new method. Based on the beam as the research object of SFCB reinforced concrete structure of the sand interface bonding properties of.SFCB and the sea sand concrete foundation is the two work together, so firstly, through the tests of bond behavior between SFCB sea sand concrete. Tests were designed and 66 pull-out specimens were tested to obtain SFCB and reinforced with sand, river sand concrete room The short-term and long-term bond performance test. The configuration of the 5%NaCl solution to simulated seawater, and conducted the research through two different ways: 20 degrees of seawater corrosion of wet and dry cycles and 40 DEG C seawater immersion. Specimens of bond slip curves of the corresponding environmental corrosion, and analyze the characteristics of each stage of the curve, the process of stress, bond the failure mechanism, the ultimate bond strength and reinforcement after corrosion and concrete change with age. After corrosion, the experiment was conducted to study the flexural performance of SFCB reinforced concrete beams. The sand test design were fabricated and tested 8 sand concrete beams, sand concrete beams short-term flexural properties and in salt solution under wet and dry cycle SFCB enhanced sand concrete beam flexural performance of long-term enhanced on SFCB, compared with reinforced concrete beams and sand under the same conditions, the carrying capacity of the two stiffness, crack The development of research, such as analysis of ductility of SFCB in ocean environment to enhance the long-term degradation of sea sand concrete beams. The bond behavior between SFCB sea sand concrete test, the conclusion was as follows: SFCB and sea sand concrete has short-term good adhesion; room temperature wet dry cycle, SFCB and sea sand concrete has a long-term bond with good performance, and better than the with river sand concrete bonding performance; high temperature seawater immersion, binding property of SFCB and the rapid degradation of sea sand concrete, the high temperature will seriously affect the durability of the SFCB; and the bond strength of reinforced sand concrete corrosion with age increasing, and the bond strength between steel bar and concrete sand due to the severe corrosion of steel but there is a downward trend. Through enhanced SFCB test, sea sand concrete beams strengyhened can be found: the mechanical properties of concrete beams and sand sand concrete beams Similar to that of SFCB reinforced concrete beams with sand short-term good mechanical properties, and has obvious and stable two stiffness; reinforced concrete beams after sand corrosion after long-term corrosion is more serious, the post yield stiffness degradation rate increased with age and increased corrosion, corrosion with ductility age there is a downward trend, but the ultimate strength are significantly affected by SFCB; beam after corrosion of SFCB surface without obvious signs of corrosion, but the yield after two times of stiffness with corrosion age decreased, ultimate strength decreased slightly after long-term corrosion, the cracks of the reinforced beam to carry out more sparse, crack width compared with the control beam has a great growth, while the main crack lower SFCB beam appeared more branches, the crack spacing is further reduced, the growth rate of crack width. This paper combined adhesive Can the test data by the method of TSF and SFCB on adhesive properties of sea sand concrete of the life prediction, and the basic anchorage length of SFCB in sea sand concrete is put forward. This paper also put forward the SFCB enhanced the calculating formula of bearing capacity and crack width of cross section of sea sand concrete beams, are in good agreement with the calculated results and test results according to the formula value.

【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU528

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本文編號：1705541