碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响

通过外加电流加速锈蚀法获取锈蚀钢筋混凝土试件,采用横向粘贴碳纤维布的方法进行加固,设计并制作了未加固锈蚀试件、先锈蚀后加固和先加固后锈蚀三组22个试件。考虑保护层厚度、加固前或加固后的钢筋锈蚀率等因素,通过拉拔试验研究了碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响。分析结果表明,碳纤维布的约束作用能显著提高锈蚀后钢筋与混凝土间的粘结性能,试件破坏模式由混凝土劈裂破坏向钢筋拔出破坏转变。未加固锈蚀试件极限粘结强度随着锈蚀的发展而降低;锈蚀试件采用碳纤维布加固后,由于保护层的劈裂受到约束,极限粘结强度显著提高;由于碳纤维布对锈胀力和保护层劈裂的双重约束作用,先加固后锈蚀试件的极限粘结强度随着锈蚀的发展而增大,且比同等锈蚀率的先锈蚀后加固试件更为显著。根据试验结果分别建立了不同约束条件下锈蚀钢筋与混凝土间极限粘结强度的计算模型。     

高强钢筋高强混凝土粘结性能的试验与分析

通过对48个高强钢筋高强混凝土试件的拉拔试验,研究影响高强钢筋与高强混凝土之间粘结性能的主要因素。对试件破坏现象进行分析,在试验的基础上对不同基体间典型的荷载滑移曲线进行比较。研究表明:与其他基体类似,高强钢筋高强混凝土间粘结强度随锚固长度的减小、配箍率的提高、保护层厚度的增大、锚筋屈服强度及混凝土强度的提高而增大;通过比较荷载滑移曲线可看到,高强钢筋高强混凝土间的粘结刚度较其他基体大,且退化速度相对较慢。     

500MPa级钢筋在高强混凝土中的锚固性能试验研究

进行了15组45个中心置筋拉拔试件试验,混凝土立方体抗压强度实测值在66.6MPa～89.2MPa,钢筋为HRB500,研究混凝土强度和相对保护层厚度对粘结锚固性能的影响。试验表明:66.6MPa～77.2MPa的试件极限粘结强度随混凝土抗压强度的提高而增大,而78.7MPa及以上试件极限粘结强度停止增长并有所降低;试件的极限粘结强度随相对保护层厚度c/d的增长近似呈线性增长;高强混凝土与普通混凝土相比劈裂后粘结强度的增长程度不明显。将极限粘结强度试验值与高强混凝土粘结强度公式计算值对比可知,锚筋直径为25mm,混凝土强度89.2MPa试件试验值较公式值偏小。     

冻融循环后腐蚀钢筋与混凝土粘结性能试验研究

除冰盐不仅造成表面剥蚀,盐溶液渗入结构还引起严重的钢筋锈蚀,外部出现锈胀裂缝,从而造成钢筋与混凝土粘结性能退化.对钢筋混凝土梁式粘结试件在盐水中进行5,15,25次冻融循环,然后对钢筋进行加速腐蚀,与未经历冻融循环、未腐蚀试件的粘结性能进行对比,研究了冻融循环与钢筋腐蚀作用对粘结性能的影响.结果表明,粘结性能随冻融循环次数增加逐渐退化.对于混凝土未锈胀开裂的试件,冻融循环对粘结强度的影响大些;钢筋锈胀后冻融循环对粘结强度的影响减小.     

玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能试验与分析

为了研究玄武岩纤维混凝土(BFRC)与钢筋粘结锚固性能,对18个中心拔出试件和9个梁式试件进行加载试验,获得各级荷载下加载端、自由端滑移量及钢筋应变,得到了粘结应力-滑移曲线和粘结应力沿锚固长度的曲线分布。试验结果表明:随着玄武岩纤维的掺入,钢筋与混凝土粘结锚固性能未表现出有利影响,极限粘结强度有所降低;掺入长度为25mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度优于掺入长度为15mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度;混凝土强度的提高有利于改善玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能,混凝土相对保护层厚度对粘结锚固性能影响不大;锚固钢筋的应变曲线整体呈下凹形,沿锚固长度逐渐递减;粘结应力沿锚固长度呈多峰曲线;基于试验数据建立的玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结应力-滑移本构关系可以为玄武岩纤维混凝土的理论与工程设计提供参考依据。     

轻质混凝土与变形钢筋粘结锚固性能试验研究

通过对84个轻质混凝土试块与HRB500月牙带肋钢筋粘结锚固试件的中心拉拔试验,研究轻质混凝土与变形钢筋之间的粘结锚固性能。研究表明:类似于普通混凝土,轻质混凝土与HRB500钢筋的粘结锚固性能的影响因素为混凝土强度、保护层厚度、钢筋锚固长度、钢筋直径和配箍率;相同强度等级的轻质混凝土的粘结锚固性能略低于普通混凝土。轻质混凝土与HRB500钢筋的极限粘结应力与以下因素均存在线性关系,分别为:轻质混凝土的轴心抗拉强度、钢筋的相对保护层厚度、锚固长度、直径和配箍率等。     

大直径高强预应力钢绞线与混凝土粘结锚固性能试验

为研究大直径、高强预应力钢绞线与混凝土及灌浆料的粘结锚固性能,以相对锚固长度、相对保护层厚度和箍筋间距为参数,对30个拉拔试件、3根钢铰梁试件进行试验研究,获得了拉拔试件、梁式试件的粘结应力-滑移曲线等数据。试验结果表明:各参数相同条件下,梁式试验得到的粘结应力小于拉拔试验得到的粘结应力;随着锚固长度的增加,极限粘结应力有所下降;相对保护层厚度越大极限粘结强度越大;减小箍筋间距能提高钢绞线与混凝土的粘结性能。     

波纹管内钢绞线粘结性能试验研究

采用改进的钢筋拉拔试验装置,对10组(30个)试件进行钢绞线拉拔试验,分析了波纹管直径、混凝土保护层厚度以及粘结长度对波纹管内钢绞线与浆体粘结性能的影响。研究表明:波纹管内钢绞线与浆体的粘结强度明显小于钢绞线与混凝土直接接触的粘结强度;保护层厚度越大,波纹管直径越大,试件的粘结强度则越大;随着钢绞线的粘结长度增大,粘结强度先增加后减小。通过试验数据拟合出波纹管内钢绞线的粘结滑移本构关系模型,回归结果与试验吻合较好。     

ECC-混凝土粘结界面动态抗剪试验研究

通过对15组共135个ECC与混凝土叠合试件的冲击剪切试验,研究了不同粗糙度、界面剂、配筋率以及加载速率对ECC-混凝土粘结面动态抗剪性能的影响,获得了试件粘结面的动态剪切应力-滑移曲线.试验结果表明:ECC与混凝土粘结面的抗剪强度随着加载速率的增加而增加,具有显著的应变率效应;在粘结面设置沟槽、使用界面剂和配置钢筋均能较好地提升粘结面动态抗剪性能与剪切延性,但在沟槽的宽度、间距以及混凝土强度不变的情况下,随着槽口深度增加,混凝土基体的损伤增加,粘结面抗剪强度的增加幅度变缓,而随着配筋率的增加,钢筋并不能完全发挥作用,粘结强度增幅同样变缓,因此在实际工程中需要选择合适的沟槽深度与配筋率.     

海洋环境条件下不同结构区域混凝土耐久性研究

为了研究不同结构区域混凝土的损伤特性和劣化机理,对宁波某海工码头板梁(大气区)、横梁(潮汐区)和方桩(水下区)等结构区域混凝土外观、力学性能、碳化深度、自由氯离子含量分布、表观氯离子扩散系数、碱含量和钢筋保护层厚度进行检测。研究结果表明,大气区和潮汐区结构混凝土强度状态较好,水下区结构混凝土强度状态较差,混凝土碳化深度和钢筋保护层厚度Dne/Dnd分布规律为大气区>潮汐区>水下区,混凝土表面氯离子浓度、表观氯离子扩散系数(Da)和碱含量分布规律是水下区>潮汐区>大气区,CO2侵蚀作用导致大气区混凝土钢筋保护层劣化,有害介质氯离子与CO2侵蚀共同作用引起潮汐区混凝土钢筋锈蚀和钢筋保护层劣化,有害介质氯离子与盐分渗透进混凝土内部,结构混凝土高浓度碱与氯离子耦合作用加速水下区混凝土钢筋锈蚀速度,导致钢筋保护层劣化。