纤维编织网增强混凝土的研究进展及应用

纤维编织网增强混凝土(TRC)是一种新型的纤维增强水泥基复合材料,它是纤维编织网与精细混凝土的结合。系统介绍纤维编织网与精细混凝土的界面性能、TRC基本力学性能和耐久性能、TRC用于结构加固修复的特点和TRC加固板、梁、柱等构件的力学性能、纤维编织网联合钢筋增强混凝土的抗弯性能及TRC在工程实际中的应用。最后,结合国内外的研究现状提出该研究领域中有待进一步研究的问题。     

纤维编织网增强混凝土加固钢筋混凝土梁受弯性能研究

从改善纤维编织网增强混凝土(TRC)加固层中纤维束和精细混凝土的界面粘结及新老混凝土的界面特性入手,研究TRC增强钢筋混凝土(RC)梁的弯曲性能。试验结果表明:纤维编织网的表面黏砂处理能更好地发挥其有效约束能力,从而充分发挥TRC增强层的限裂和增强作用;新老混凝土的界面植入U型抗剪销钉可以提高增强后RC梁的整体受力性能,而涂抹界面剂对其几乎没有影响。此外,精细混凝土中掺加聚丙烯纤维有助于提高构件的起裂荷载;在RC梁配筋率一定的情况下,提高TRC层中的配网率可以有效地延缓结构主裂缝的发展,减小裂缝的宽度和间距,明显地提高梁的屈服荷载和极限承载力。最后,基于RC结构的抗弯设计理论,模拟TRC增强RC梁的荷载与跨中位移曲线,计算值与试验结果吻合得较好,证明了计算方法的可行性。     

纤维编织网增强混凝土加固隧道衬砌数值研究

为了克服隧道衬砌内表面常用补强方法的不足,探索纤维编织网增强混凝土(Textile-reinforced concrete,TRC)加固隧道衬砌的适用性。开展界面黏结试验,分析TRC加固隧道衬砌的界面应力分布规律,在此基础上建立TRC加固隧道衬砌的合理数值模型并开展加固参数优化分析。结果表明:TRC加固隧道衬砌的最大界面应力出现在加固层端部,并沿着加固层迅速降低;TRC适合加固处于大偏心受压的衬砌截面,偏心距越大,增强效果越明显;采用提高纤维编织网用量的方法在一定程度上可以增强加固效果,但是增强趋势呈现出减弱趋势;隧道衬砌前期受力对加固效果存在负面影响,前期受力越大,加固效果越弱;采用TRC抑制衬砌张拉裂缝扩展的效果优异。     

织物增强混凝土与钢筋混凝土构件界面粘结性能试验研究

本试验共设计制作了45个试件,以老混凝土的界面处理方式和TRC加固层数为参量,研究了TRC与RC构件的界面粘结性能。试验使用双面剪切试验方法,试验结果表明,TRC加固层数的增加有利于改善其界面抗剪强度,且凿糙、植筋和沟槽等界面处理方法均能有效提高TRC与RC的粘结抗剪强度,其中凿糙对抗剪强度提高的贡献程度较大。试验表明,老混凝土界面最佳粗糙度为2～4 mm,最佳植筋率为0.33%左右。     

织物增强混凝土与再生保温混凝土界面黏结性能试验研究

为研究织物增强混凝土与再生保温混凝土界面的黏结性能,设计了3组6种不同界面黏结推出试件,分析不同处理方式下推出件的荷载-位移曲线及试件的破坏形态。试验结果表明:预留沟槽推出试件对阻止界面滑移和剥离影响效果明显,在极限荷载时,预制纤维编织网增强混凝土(TRC)板肋被剪断,试件整体破坏形式呈脆性破坏;带纤维增强复材(FRP)剪力连接件剪切构件承载能力相对较好,荷载-位移曲线下降段较为平缓,试验过程中产生多条裂缝,沿着剪切面呈延性破坏,整个试验过程并未发生FRP连接件脆断、界面剥离现象;本试验合理的推出件设计和加载方案避免了对刚性模量较低夹芯层进行直接加载导致位移-荷载曲线不符合实际的试验要求。     

氯盐干湿循环下纤维编织网增强混凝土力学性能

通过拉拔和四点弯曲试验研究了氯盐(NaCl)溶液作用下干湿循环次数、氯盐溶液浓度(质量分数)和短切纤维种类对纤维编织网增强混凝土(TRC)性能的影响.结果表明:在浓度为5.0%的氯盐溶液作用下,随着干湿循环次数的增加,TRC中纤维束与混凝土的界面性能呈现下降趋势,而TRC的抗弯强度有先提高后降低的趋势;在120次干湿循环作用下,随着氯盐溶液浓度的增加,纤维束与混凝土的界面黏结强度变化不大,而TRC的抗弯强度也呈现先升高后降低的趋势.掺加短切AR-glass纤维和PVA纤维均可提高纤维束与混凝土的界面性能及TRC的抗弯性能,且后者对TRC抗弯承载力的提高更为明显.     

CTRC-受火损伤混凝土界面性能试验研究

设计了39个碳纤维编织网格增强混凝土(CTRC)与受火损伤混凝土的单面剪切试件(其中18个为常温混凝土对比试件),通过单面拉剪和单面推剪两种不同加载方式的剪切试验,研究了不同纤维层数(1层、2层、3层),不同界面黏结长度(50 mm、100 mm、150 mm、200 mm、250 mm)和不同混凝土表面处理情况(点凿、浅凿、深凿)对CTRC-受火损伤混凝土界面黏结性能的影响,得到不同工况下的CTRC-受火损伤混凝土试件界面的破坏形态以及黏结强度,并通过数字图像相关法(DIC法)研究了CTRC-受火损伤混凝土界面的位移变形情况,为TRC加固受火损伤混凝土构件受力性能分析提供理论依据。     

冻融循环作用下纤维编织网增强混凝土加固梁的受弯性能

采用四点弯曲加载的方式研究冻融循环作用下冻融循环次数、纤维编织网增强混凝土(TRC)黏结剂、TRC型式和弯曲应力水平等因素对TRC加固梁性能的影响。结果表明:冻融次数越多,承载力下降幅度越大,梁越容易发生剪切破坏;用细粒混凝土将预制TRC板粘贴到梁底,在限制裂缝、承载力及挠度变形方面所表现出来的性能与现浇TRC加固很接近,而用结构胶粘结预制TRC板在各方面性能的表现不甚理想;弯曲应力水平越大,试验梁经过冻融循环的极限承载力下降越多,梁的变形越大。冻融循环对TRC加固梁有较大影响,使得梁的破坏模式、极限承载力和挠度有所改变,但在整个试验过程中,TRC对梁的加固保持较好的作用,使梁的裂缝发展得到了较好的控制。     

预制超高性能混凝土修复层与既有混凝土界面黏结短期性能研究

超高性能混凝土(UHPC)修复层与既有混凝土界面的黏结性能是影响修复加固效果的关键。为研究预制UHPC修复层与既有混凝土界面黏结短期性能,通过直剪试验和斜剪试验,分析了界面黏结材料、界面剪力键、混凝土强度、剪切角等对界面黏结强度及黏结滑移的影响;提出了预制UHPC修复层与既有混凝土界面的黏结滑移模型,并给出了黏结刚度建议值。结果表明:结构胶黏结试件的黏结强度较灌浆料黏结试件的强度高,在界面处设置剪力键可提高界面黏结强度;通过斜剪试验获得的界面黏结强度及黏结刚度均得到大幅提高。     

用于纤维编织网增强混凝土的早强基体材料

为实现纤维编织网增强混凝土(textile-reinforced concrete,TRC)快速加固盾构隧道的目的,开发了一种用于TRC的磷酸无机复合类早强型基体材料.通过单轴压缩、坍落流动度、界面拉伸和剪切试验,对比分析了这种早强型基体材料与TRC传统基体材料——精细混凝土的工作性能;采用扫描电镜分析了其作用机理,并提出了力学作用模型.结果表明:与精细混凝土相比,早强型基体材料具有更优异的自密实、黏结以及渗透纤维编织网的能力;采用早强型基体材料的TRC加固方法可实现快速加固,在2h内即可发挥加固作用,具有广泛的应用前景.     

清水混凝土及装饰混凝土

20世纪上半叶,钢筋混凝土开始大规模在建筑中担任结构任务,20世纪60年代混凝土被广泛地运用于工业化预制建筑构件。在勒柯布西耶（Le Corbsier）、路易斯康（Louis kahn）等现代主义建筑大师的影响下,混凝土被广泛运用为建筑的结构、造型、外墙材料．混凝土逐渐从单纯的结构材料发展成为一种富有外在表现力的功能齐全的建筑材料。     

普通混凝土、高强混凝土与高性能混凝土

混凝土100多年来的应用与发展过程也是强度与性能不断提高的过程。按其强度和性能提高划分其发展过程，混凝土可以简单地划分成普通混凝土、高强混凝土和高性能混凝土。要提高混凝土结构的耐久性，延长使用寿命，最重要的是提高混凝土强度和性能，故高性能混凝土成为今后混凝土技术发展的方向。     

新型外包钢组合梁受弯承载力理论分析

结合一种新型外包钢组合梁的试验,进行了这种组合梁抗弯承载力的研究,推导出了各种配筋情况下正截面抗弯承载力的计算公式,计算结果与试验符合较好,最后给出设计建议。     

混凝土的施工管理与混凝土结构耐久性设计

混凝土结构耐久性问题是一个综合复杂的问题,它受到结构设计、结构施工等各方面过程的影响。主要从混凝土施工方面讨论了施工过程对混凝土结构耐久性的影响,包括施工技术管理、施工质量管理两个主要方面;提出了增加混凝土施工管理方面对于混凝土结构耐久性影响的设计内容的建议。     

清水素表情

有时常会被问什么材料是你喜欢运用的？总是不假思索地说素水泥，呵！ 因工作的原因，常常戴着安全帽，战战兢兢地爬上脚手架，触摸钢筋混凝土，乘坐轰轰隆隆的施工电梯，到楼的深处，云的端处；对钢筋混凝土有一种别样的情结……     

机敏混凝土

混凝土是现代最主要的建筑材料 ,但其功能单一、技术含量低、耐久性差的特点严重制约了混凝土材料的发展 ,因此在混凝土材料中复合一些特殊材料 ,使之具有某些特殊功能 ,机敏混凝土就是这样一种具有感知和修复性能的智能混凝土 ,是在混凝土原有的组成基础上掺加复合智能型组分 ,使其具有一定的自感知、自适应和损伤自修复等智能特性的多功能材料     

普通混凝土后浇陶粒混凝土迭合板的试验

通过五块迭合简支板的试验,研究了普通混凝土后浇陶粒混凝土迭合板的基本性能。将正截面受弯强度、变形性能以及迭合面的抗剪性能,与普通混凝土迭合板进行了对比。试验结果表明：陶粒混凝土迭合板不仅能满足承载力和正常使用极限状态要求,而且具有较好的延性;迭合面采用无筋结合面措施,具有足够的抗剪能力。     

采用部分换芯法处理人工挖孔桩质量问题

某新建高层综合楼（办公兼科研用） ,地下１层 ,地上１９层 ,框剪结构 ,采用人工挖孔灌注桩基础 ,由于施工时对地下渗水问题处理不当 ,造成部分返工。１施工概况场地的工程地质条件由地表往下分别为 :灰黑色杂填土（由建筑垃圾、混凝土及粘土组成）、褐红色粉质粘土、褐黄色砂砾石、残积粉质粘土、强风化泥质粉砂岩、中等风化泥质粉砂岩（推荐承载力标准值ｆａ＝６００ｋＰａ）与微风化泥质粉砂岩（以上均为紫红色） ,属我国华南地区较典型的砂砾下风化岩地层结构 ,设计要求桩底持力层落在入岩１倍桩径的中等风化岩上。本工程共５２根桩 ,桩…     

混凝土及钢筋混凝土局部承压若干问题

作者根据混凝土及钢筋混凝土局部承压大量试验研究提出局压破坏形态、楔劈理论；建立局压抗裂度和承载力计算方法、计算底面积Ａｂ取值准则。     

冬施大体积混凝土施工中几个问题的探讨

通过对大体积混凝土研究分析提出了混凝土防裂措施