无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构研究进展

总结了近年来用无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构的研究进展，包括各种无机胶凝材料（碱激发胶凝材料、氯氧镁水泥和水泥基复合材料）的分类与起源，碳纤维布常温与高温力学性能，以及无机胶凝材料加固混凝土结构常温与抗火性能等，指出了无机胶凝材料在加固技术中尚存在的一些问题，如各种无机胶凝材料的极限变形能力尚显不足等。分析结果表明：碱激发胶凝材料可耐600℃高温，氯氧镁水泥可耐300℃高温，且二者黏结加固效果均优于水泥基复合材料；常温下无机胶凝材料的粘贴加固效果与环氧类有机胶大体相当，高温下其加固效果明显优于环氧类有机胶，因此，用无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构并以此提高结构的承载力是可行的；用无机胶凝材料粘贴碳纤维布加固混凝土结构的耐久性及其抗火设计方法等，应是今后一段时间建筑结构加固领域值得关注的课题。     

浅谈包钢灌胶加固施工质量控制

北京市某酒店框架剪力墙结构,采用包钢灌胶加固施工工艺,改变原有建筑布局,提升酒店品质。根据包钢灌胶加固形式及特点,从加固工程材料和现场施工工艺两方面,结合包钢灌胶加固施工过程中一些技术难点及相关经验,论述了包钢灌胶加固施工技术,通过基层处理、钢板安装和注胶空鼓率三项创新技术,现场施工质量优良,缩短工期17 d,节约成本28万元,研究成果可为包钢灌胶加固工程提供参考。     

钢筋混凝土梁的无机加固胶性能试验研究

针对树脂基加固胶耐火性差的缺点所研制的一种化学激发胶凝材料,用作钢筋混凝土梁加固用的无机加固胶,具有耐高温、隔热性能好的特点,对2根钢筋混凝土梁进行对比试验,分析实际加固效果.结果表明,与未加固构件相比,使用该无机加固胶加固的钢筋混凝土梁在钢筋屈服前的刚度提高了1.4倍,三点抗弯梁的极限荷载提高22%,最大挠度提高50%.     

建筑结构胶应用中的若干问题及建议

就建筑结构胶在工程应用中的分类及性能要求、长期性能、防火及耐高温要求、无机胶研发、锚固胶的作用机理,以及胶接加固的可靠性等问题,结合试验研究进行了分析。建议编制《结构胶性能检验标准》;胶的长期性能应考察更长的时间;高温环境应采取耐高温胶;可以积极开发无机胶;应对胶的作用性能、基材性状、锚固参数及其破坏形态进行综合分析;胶接加固应联合其他加固方式,保证加固的可靠性。     

BFRP约束混凝土高温性能试验研究

通过对45个经5种不同温度加热后的素混凝土圆柱、有机胶粘贴BFRP布加固和无机胶粘贴BFRP布加固混凝土圆柱展开轴压试验,对比分析各柱的截面温度以及不同温度下不同粘结剂对试件承载能力的影响规律。结果表明:400℃为过度温度,加固试件强度衰减在400℃前后呈现较大差异;有机胶粘贴BFRP布加固的混凝土柱在高温下承载能力迅速丧失,纤维布加固作用在340℃时失效;无机胶粘贴纤维布加固的混凝土柱在经历温度400℃后,承载能力与常温下差别不大,约为常温下的83%,当温度达到570℃时加固失效;无机胶粘贴BFRP布加固的混凝土柱耐火性能要好于有机胶粘贴BFRP布加固的混凝土柱。     

不中断交通前提下空心板梁铰缝梁底注胶加固施工技术改进措施研究

针对空心板梁铰缝受损,利用环氧修复胶通过梁底注胶方式,在不中断交通的前提下实现较为彻底的加固,解决"单板受力"问题。然而加固工艺本身存在一些缺陷,如加固设备分散、工艺不统一、材料浪费、造价居高不下等。在对梁底注胶加固施工过程各环节进行分析的基础上,开发一套新型专用注胶设备,对梁底注胶加固工序中存在的缺陷进行改进提升,并对实体桥梁进行分段注胶加固试验,利用相对位移法评价改进效果。相关研究成果可为后续类似项目的实施提供借鉴。     

CFRP加固钢筋混凝土板耐火性能的试验研究

对3块CFRP加固钢筋混凝土板进行火灾试验,分析了破坏形态、截面温度场和挠度。结果表明:(1)无机胶粘贴CFRP加固混凝土板的耐火极限约为22min;(2)涂有防火涂料加固板的截面温度比无防火涂料的小;(3)同等防火保护下无机胶粘贴CFRP加固混凝土板的截面温度比有机胶的小很多;(4)火灾下CFRP的失效有一定突然性;(5)有防火保护的无机胶粘贴CFRP加固混凝土板耐火性能良好,暴露火灾中90min仍有良好的加固性能。     

新型无机胶加固钢筋混凝土梁板的应用

采用新型无机胶(MPB)替代环氧类树脂胶对混凝土梁板进行碳纤维布的加固。首先介绍了无机胶的类型,并通过粘贴碳纤维布的混凝土试块的双剪试验和不同温度下新型无机胶的抗压强度的变化来验证采用新型无机胶粘贴碳纤维布加固混凝土梁板的有效性。实践表明,新型无机胶(MPB)的耐高温性能良好,通过新型无机胶(MPB)粘贴碳纤维布加固处理过的框架结构能在短期内达到有效提高框架结构承载力和耐高温的目的,新型无机胶的出现使得碳纤维布加固技术在建筑业中的发展前景更加广泛。     

注胶加固震损混凝土框架模型振动台试验研究

为了研究注胶加固技术的有效性,采用数种地震波形,对一栋双跨8层混凝土框架缩尺模型（缩比为1：4）进行了模拟多种烈度地震振动台预震损试验,框架模型损坏后采用注胶加固技术修复框架震损裂缝,然后对框架模型进行相同的模拟多种烈度地震振动台试验。比较混凝土框架模型在注胶加固前后的抗震性能,研究了框架模型的自振特性以及在不同地震烈度下的楼层刚度。试验结果显示,经过注胶加固后的混凝土框架模型具有良好的抗震性能,表明注胶加固技术可以有效地修复震损后的混凝土框架结构。     

金草田建筑锚固分公司

主要产品JCT锚固树脂胶(植筋)JCT锚固树脂胶(粘钢) 化学锚栓 承包工程 建筑物改造加固 喷射混凝土加固     

植筋搭接混凝土梁静力及疲劳受弯试验研究

为研究植筋锚固在混凝土构件受拉区的受力性能,进行了5根采用植筋技术进行受拉主筋搭接的钢筋混凝土梁受弯试验。其中3根试验梁先静力加载至60%设计荷载,卸载后再加载至破坏,2根试验梁承受2×106次疲劳荷载后再静力加载至破坏。静力试验结果表明,植筋搭接梁在加载再卸载后有较大的残余变形,反映了植筋胶及粘结界面的弹塑性特性。不同搭接长度的植筋搭接梁其抗弯刚度差异不大,但其开裂荷载和极限承载力却有较大差异。将植筋搭接梁的试验结果与块体试件植筋锚固单向拉拔试验的结果比较表明,在相同植筋条件下,梁式试件破坏时钢筋的应力远小于块体试件单向拉拔试件破坏时钢筋的应力。在梁底部纵筋搭接区范围有较多的交叉斜裂缝。这些现象表明基材的应力状态及植筋的混凝土保护层厚度对粘结锚固性能有很大影响。疲劳试验结果表明,在疲劳加载的早期裂缝就基本出齐,从5×105次至2×106次加载过程中裂缝发展不大,也没有新的裂缝产生。在本文的试验条件下,疲劳加载对梁的抗     

碳纤维布加强钢筋混凝土梁试验研究

本文用碳纤维布加强钢筋混凝土梁,主要从理论与试验来研究其受力性能.通过试验,分析碳纤维布对钢筋混凝土梁承载能力的改善作用,及不同碳纤维布粘贴方式对梁承载能力的影响,最后提出了碳纤维布加固钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式,并与试验结果作了比较.     

螺栓灌胶节点对螺栓钢板加固钢筋混凝土连梁抗震能力影响的试验

为了提高小跨高比既有连梁的抗震性能,提出了一种新型的螺栓钢板加固法和一种新型的钢板屈曲控制装置。按照1∶2比例制作3个钢筋混凝土连梁试件,通过低周往复荷载试验研究了螺栓灌胶节点对钢板加固钢筋混凝土连梁的影响。结果表明:未采用螺栓钢板法加固的连梁呈现出脆性剪切破坏;采用螺栓钢板法进行普通高强螺栓加固的连梁,其强度和延性并没有提高;采用螺栓钢板法进行螺栓灌胶节点加固的连梁,其强度、延性和耗能能力得到大幅度提高。     

外部粘贴碳纤维或钢板加固梁中粘结界面应力分析

钢筋混凝土梁可采用外贴碳纤维或钢板条于梁底的方法进行补强加固。但是 ,在板条与梁底间的粘结界面端部将产生较大的沿粘结面的剪应力和垂直粘结面的正应力 ,这些应力将有可能造成外贴板条端部锚固失效 ,从而 ,使梁因板条的材料强度得不到充分发挥而提前破坏。目前 ,已有的计算界面应力公式都是在弹性理论基础上假定应力沿胶层厚度为常量 ,并且 ,忽略了板条端部的应力奇异现象而得到的。为此 ,对该类加固梁的胶层应力分布 ,特别是板条端部的应力 ,采用LUSAS有限元分析程序进行了详细的计算研究 ,对影响胶层应力分布的主要因素也进行了分析研究     

无机黏结材料粘贴碳纤维加固混凝土梁受弯性能的试验研究

对5根混凝土梁进行受弯试验研究,比较分析采用不同胶体及不同纤维粘贴层数对碳纤维加固混凝土梁的承载力、刚度、延性、裂缝发展和分布以及破坏形态的影响。试验结果表明:试验采用的无机黏结材料MOC具有良好的黏结性能,能够用于粘贴碳纤维布加固补强混凝土构件;采用无机黏结材料粘贴碳纤维布后,加固梁的抗弯承载力明显提高,同时可以有效限制裂缝的开展,但加固梁的延性有所降低;随着碳纤维布粘贴层数的增加,加固梁的破坏模式由碳纤维布拉断破坏变为剥离破坏。     

预应力HFRP混杂加固RC梁跨中挠度分析

通过建立FRP加固RC梁的有限元模型,对预应力HFRP加固RC梁跨中挠度进行参数化分析,研究了不同荷载大小,不同胶层弹性模量及厚度、不同加固形式和不同预应力大小的作用下,RC梁跨中挠度的变化情况。结果表明：预应力HFRP可减小RC梁跨中挠度,并增强加固效果。     

Strengthening of reinforced concrete beams in shear by the use of externally bonded steel plates: Part 2 – Design guidelines

Existing concrete structures may require strengthening or stiffening in order to increase their structural performance. One method for providing this enhanced capacity is to adhesively bond steel plates to the concrete surface. The results from experimental tests conducted to investigate the transfer of stress through a steel–concrete adhesive bond by Barnes and Mays [The transfer of stress through a steel to concrete adhesive bond. Int J Adhes Adhes 2001;21:495–502] combined with the shear strengthening and testing to failure of 30 reinforced concrete beams (Part 1 of this paper) was examined. By combining the results from each section of work, values for shear crack angle, effective anchorage length and mean shear stress levels in strengthened reinforced concrete beams were determined. These values were then used to develop a design method. This method can be used to determine the contribution to shear strength of continuous externally bonded steel plates in both rectangular and ‘T’ section reinforced concrete beams.     

钢-混凝土组合梁的有限元参数分析

钢–混凝土组合梁比传统的组合梁更有优势。基于推出试验,建立三维非线性有限元模型,用于分析钢–混凝土组合梁的力学性能。通过数值分析结果和试验结果的对比,证实了该模型的有效性。特定参数影响分析包括:黏合剂的弹性模量,黏结层的厚度,混凝土强度,黏结强度及黏结面积。数值结果显示:当黏结层的厚度为3～15mm时,大多数分析的参数对钢-混凝土组合梁的影响非常显著。     

Effects of elevated water temperatures on interfacial delaminations,failure modes and shear strength in externally-bonded CFRP-concrete beams using infrared thermography,gray-scale images and direct shear test

This paper reports the results of a durability study of the effects of exposing externally-bonded CFRP-concrete beams to three elevated water temperatures (25 °C, 40 °C and 60 °C). The effects of the heated water environments on the adhesive bonding layer between the CFRP and concrete beams were evaluated by quantifying: (1) the changes of delaminations within the adhesive bonding layer, (2) the changes in resistance to direct shear force and (3) the changes of failure mode distribution. Before the exposure, the condition of the adhesive bonding layer was inspected by infrared thermography (IRT). After exposure, the deterioration of the same bonding layer and failure mode distributions were measured by analyzing the visual photos on the failed CFRP strips. The failure modes were found to be affected largely by the combined effect of elevated temperature and moisture ingress, in which three types were identified: failure at concrete beams, at adhesive bonding layer and interface between CFRP strip and concrete. With these methods, results of 54 specimens show that the adhesive bonding layers of all the specimens had gradually deteriorated in the 40 °C and 60 °C water baths. This deterioration was due to the weakening of the adhesive bonding layers when the glass transition temperature (T_g) or the heat distortion temperature (HDT) was approached or even exceeded, and gradual development of delaminations at adhesive bonding layer.     

粘贴钢板加固RC梁非线性有限元数值模拟

提出了外粘钢板加固受弯钢筋混凝土梁的非线性有限元模型,该模型采用了一种特殊的、具有剥离破坏功能的界面单元来模拟混凝土和外粘钢板之间的粘结层,影响这种剥离破坏的主要因素是板的厚度.由于传统的梁理论不能描述这种加固梁剥离破坏,因此,采用有限元方法能全面地、整体地描述这种加固梁的各种破坏模式.数值计算结果与各种厚度的钢板加固梁试验结果相吻合.