【摘要】：超高韌性水泥基復(fù)合材料(Engineered Cementitious Composites,簡稱ECC),具有優(yōu)良的抗拉性能、韌性和耐久性,可以有效解決由于混凝土脆性帶來的缺陷,在實際工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用;纖維增強復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plastic,簡稱FRP),常見FRP筋包括碳纖維增強復(fù)合筋(CFRP筋)、玻璃纖維增強復(fù)合筋(GFRP筋)和玄武巖纖維增強復(fù)合筋(BFRP筋)等,相比于鋼筋,FRP筋具有高強質(zhì)比、耐腐蝕等優(yōu)異性能,尤其是在解決傳統(tǒng)鋼筋的銹蝕方面具有重要的替代作用,在土木各領(lǐng)域存在廣泛應(yīng)用前景。本文研究的增強筋材主要包括鋼筋和FRP筋,在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合FRP筋和ECC兩者優(yōu)良性能,分別對鋼筋-ECC和FRP筋-ECC的粘結(jié)性能進(jìn)行了研究,增強筋材-ECC粘結(jié)性能的研究對于其在實際中的推廣和應(yīng)用具有很重要的指導(dǎo)作用。本文通過單向加載試驗,分析在ECC強度、增強筋材種類及直徑、外部約束等影響因素下,增強筋材與ECC兩者之間的粘結(jié)滑移情況,具體研究內(nèi)容如下:1)對ECC的配合比和制備過程進(jìn)行了介紹。從抗拉和受壓兩方面,分別對兩種不同強度的ECC進(jìn)行常規(guī)力學(xué)性能檢測,并比較其與傳統(tǒng)混凝土的差異。2)研究鋼筋-ECC的粘結(jié)性能。總共設(shè)計了10個工況,合計30個單向加載試件,綜合考慮ECC強度、鋼筋直徑、環(huán)向約束等因素,研究各因素對鋼筋-ECC的粘結(jié)強度、峰值荷載滑移量、環(huán)向應(yīng)變、粘結(jié)滑移曲線的影響,同時對試件的破壞模式和裂縫發(fā)展情況進(jìn)行了統(tǒng)計分析。3)研究CFRP筋與ECC、GFRP筋與ECC的粘結(jié)性能。通過11個工況下的33個單向加載試件,綜合考慮ECC強度、FRP筋直徑、環(huán)向約束等因素,研究各因素對FRP筋-ECC粘結(jié)強度、峰值荷載滑移量、環(huán)向應(yīng)變、粘結(jié)滑移曲線的影響,并對試件的破壞模式和裂縫發(fā)展情況進(jìn)行了統(tǒng)計分析。4)在已有粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系的基礎(chǔ)上,利用本文試驗數(shù)據(jù),分別對鋼筋、CFRP筋、GFRP筋與ECC的粘結(jié)滑移曲線進(jìn)行了擬合分析,并對各本構(gòu)關(guān)系的擬合效果進(jìn)行了對比評價。
【圖文】：

利促進(jìn)了混凝土裂縫的發(fā)展，最終導(dǎo)致構(gòu)件承載力降低銹蝕問題，國內(nèi)外學(xué)者提出了不少解決措施，其中利用rced Plastics, 簡稱 FRP 筋)替代鋼筋是一種行之有效的方具有抗腐蝕、高強質(zhì)比等優(yōu)異性能，當(dāng)前 FRP 筋正在朝發(fā)展[6]，應(yīng)用于工程中可有效提高結(jié)構(gòu)的耐久性和承載本，在建筑、水利工程、隧道工程、海洋工程以及其它在廣泛應(yīng)用前景。土的易開裂問題，與新型材料復(fù)合化以改善混凝土的脆性。以水泥、沙和礦粉等材料作為基底，加入亂向纖維組Engineered Cementitious Composites，簡稱 ECC）具有良好的抗拉性能，極限拉應(yīng)變可超過 3%，而裂縫寬度由在一個很小的范圍，，當(dāng)基體抗拉應(yīng)變大于 1%時，裂縫可有效解決混凝土脆性帶來的缺陷，參見圖 1.1。

圖 1.2 FRP 筋工業(yè)生產(chǎn)流程表 1.2 常見 FRP 筋主要性能指標(biāo)參數(shù)密度/kg.m-3抗拉強度/MPa 屈服強度/MPa 極限延伸率/% 彈7850 400~700 300~500 >10.0 1250~1400 1200~2550 1.9~4.4 1250~2100 480~1600 1.2~3.1 1500~1600 600~3700 0.5~1.7 與普通鋼筋相比，具有以下優(yōu)點[38]：的抗拉強度。FRP 筋的抗拉強度一般可達(dá)到 1000 MPa 以上，達(dá)到 3700MPa 左右，相對于鋼筋抗拉強度有極大提高；2）良性能明顯優(yōu)于鋼筋，可用于港口碼頭等易發(fā)生腐蝕的構(gòu)筑物中各種環(huán)境，性能最優(yōu)，GFRP 筋適用于酸性環(huán)境；3）抗疲勞性
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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5 徐世p

本文編號：2590127