【摘要】：嵌入式FRP筋加固技術(shù)(Near-Surface Mounted,簡稱NSM)是混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的一種新興應(yīng)用形式,利用該技術(shù)可快捷有效對損傷、老化、惡劣環(huán)境侵蝕下的建筑結(jié)構(gòu)和橋梁進行加固和修復(fù)。相比外貼法而言,嵌入式加固技術(shù)是將FRP筋嵌入到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的表層,這樣避免了高溫、凍融、磨損及撞擊等外界不利因素對加固效果的影響,更有效的發(fā)揮FRP筋與混凝土界面之間的粘結(jié)性能。因此,在港口碼頭、涉海建筑、耐高溫建筑、橋面板、樓面板負彎矩區(qū)等對結(jié)構(gòu)加固效果有特殊要求的環(huán)境中,可以彌補外貼加固技術(shù)的不足,起到更好的加固效果,值得推廣應(yīng)用。目前,嵌入式加固技術(shù)中所采用的粘結(jié)材料主要分為：環(huán)氧樹脂膠、環(huán)氧砂漿等有機材料和高強水泥基灌漿料、高強砂漿及普通水泥砂漿等無機材料兩大類。國內(nèi)外研究學(xué)者就選取合適的粘結(jié)材料進行了大量試驗,但由于粘結(jié)材料性能不同,導(dǎo)致加固結(jié)構(gòu)的承載力和破壞模式大不相同,所觀察到的破壞模式多數(shù)是粘結(jié)材料無明顯預(yù)兆的脆性破壞。纖維增強水泥基復(fù)合材料(簡稱PVA-ECC)是一種具有較高延性及耐久性的特殊材料,特別適應(yīng)于高溫、凍融、磨損及撞擊等惡劣環(huán)境,且其造價較低,可以明顯改善破壞模式。鑒于此,作者采用自行設(shè)計制備的纖維增強水泥基材料作為一種新型粘結(jié)材料,對比研究其與環(huán)氧樹脂膠、慧魚粘鋼膠、高強砂漿等粘結(jié)材料作用下FRP筋與混凝土界面的粘結(jié)性能。主要的研究內(nèi)容如下：(1)通過對第一批國產(chǎn)PVA纖維4組不同配合比下立方體和梁式試件的力學(xué)性能試驗來確定制備PVA-ECC最優(yōu)配合比。試驗表明：纖維體積摻量增加可明顯改善PVA-ECC脆性破壞,但抗壓強度有所降低；較低的砂膠比可改善攪拌的流動性,更有利于纖維的分散,提高了PVA-ECC延性；粉煤灰摻量的增加使得PVA-ECC的極限承載力下降,但極限撓度有所提高。(2)在第一批試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,選用最常用的日本可樂麗PVA纖維進行第二批梁式試件試驗。研究表明：日本可樂麗PVA纖維制備PVA-ECC試件彎曲性能更加優(yōu)異,曲線上升段的雙線性更明顯；纖維體積摻量存在一個界限,摻量過低或摻量過高均會降低水泥基復(fù)合材料的延性效果,本試驗當(dāng)纖維體積摻量為1.7%時,試件延性效果最優(yōu)。對比分析兩批試驗結(jié)果,最終選取體積摻量1.7%的可樂麗纖維制備用于嵌入式FRP筋與混凝土粘結(jié)性能試驗的粘結(jié)材料。(3)通過對C型混凝土試件直接拉拔試驗,研究四種不同粘結(jié)材料條件下FRP筋與混凝土界面粘結(jié)特性,并考慮不同F(xiàn)RP筋類型的影響和不同粘結(jié)長度兩個因素對界面粘結(jié)性能的影響規(guī)律。研究表明：慧魚粘鋼膠試件破壞的極限荷載最大,環(huán)氧樹脂膠的極限荷載次之,但從荷載-滑移曲線上看均呈現(xiàn)出無明顯預(yù)兆的脆性破壞；纖維增強水泥基復(fù)合材料試件破壞的極限荷載在粘結(jié)長度為5D(5倍筋直徑)的情況下可達環(huán)氧樹脂膠試件的70%以上,粘結(jié)長度10D(10倍筋直徑)時基本可達到50%。尤其是在10D粘結(jié)長度時,歷經(jīng)了很長一個水平摩擦段后才開始下降,這對改善構(gòu)件破壞模式和提高延性非常有益。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU528

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