SWR-PM加固层与混凝土界面黏结性能试验研究

进行了钢丝绳-聚合物砂浆（SWR-PM）加固层与混凝土的单面剪切试验,研究了混凝土强度、加固层黏结长度和加载端受压高度对试件破坏形态及剥离承载力的影响规律.结果表明：试件的破坏形态包括界面剥离破坏、混凝土拉剪破坏及混合破坏;界面剥离承载力随着黏结长度的增加而增长,直至黏结长度超过有效黏结长度后,剥离承载力才趋于稳定;试件的破坏荷载随着混凝土强度的增大而提高.建立了加固层黏结长度与界面剥离承载力的关系计算式,计算结果与试验结果吻合良好.     

碳纤维布-钢界面黏结性能试验研究

为研究碳纤维布-钢界面的黏结性能,进行了界面单剪试验,分析钢板表面粗糙度、碳纤维布层数以及碳纤维布宽度对界面剥离承载力、黏结剪应力和滑移量的影响,并测量了钢板表面粗糙度,对界面进行电镜扫描,以分析界面结合状态。试验表明,试件的破坏多发生于胶-钢界面,胶层与纤维在钢板的黏附量与钢板表面处理形式相关;界面极限剥离荷载随碳纤维布宽度和层数的增加呈非线性增长,喷砂试件界面剥离荷载达到最大值;喷砂能够有效增强胶层在钢板上的浸润性。     

碳纤维复材网格黏结性能试验研究

碳纤维增强复合材料网格是一种近年来工程应用日益广泛的新型高性能工程材料。通过对12个梁式试件进行静力荷载试验,得到碳纤维复材网格与混凝土黏结性能和锚固长度的试验结果,探讨了埋置长度、横向约束、横向网格间距和名义厚度对黏结性能的影响。试验结果表明,增加埋置长度会提高黏结刚度,无箍筋试件发生劈裂破坏,黏结强度与名义厚度的关系尚不明确。在试验的基础上,提出了碳纤维复材网格混凝土锚固长度的设计建议。     

碳纤维增强复合网格-聚合物水泥砂浆加固RC梁抗剪性能试验研究

为研究碳纤维增强复合(CFRP)网格和聚合物水泥砂浆(PCM)复合加固工字形截面钢筋混凝土(RC)梁的抗剪性能,对3个试件进行抗剪性能试验和有限元模拟,分析了CFRP网格-PCM加固RC梁的抗剪破坏机理,研究了不同加固方式对试件抗剪性能的影响。研究结果表明:采用CFRP网格-PCM对RC梁进行抗剪加固可有效抑制斜裂缝的发展,能够较大幅度提高RC梁的抗剪承载力;相比仅腹部加固的试件,腹部和腋部都加固的试件的二次刚度、极限荷载均有所提高,且CFRP网格变形减小,与混凝土界面的黏结能力增强;在有限元分析中,采用混凝土的CDP模型和Spring2弹簧单元来预测CFRP网格加固混凝土的抗剪承载力是可行的;建立了基于杆状材料有效应变的抗剪计算方法,该方法可有效预测加固RC梁的抗剪承载力,为结构加固设计提供参考。     

功能梯度混凝土层间界面黏结性能试验研究

采用国产PVA纤维作为增韧材料制备ECC,考虑混凝土强度等级、界面处理方式及ECC厚度三种参数设计制作了12组ECC-RC功能梯度混凝土试块。通过双面剪切试验,研究了ECC-RC功能梯度混凝土的层间界面黏结性能及上述三参数对其层间界面黏结性能的影响。试验结果表明:界面处理方式对试块的破坏形态有显著影响;功能梯度混凝土的层间界面黏结强度随混凝土强度等级的提高而增加;采用人工凹槽处理试块层间界面可显著提高功能梯度混凝土的层间界面黏结强度;当试块层间界面未经处理或采用人工凹槽处理时,试件的平均层间界面黏结强度随ECC厚度的增加而提高。试验结果可为ECC-RC功能梯度混凝土试件的设计及使用提供试验依据。     

碳纤维增强复合网格-聚合物水泥砂浆加固RC梁的抗弯性能试验研究

为研究碳纤维增强复合(CFRP)网格和聚合物水泥砂浆(PCM)复合加固钢筋混凝土(RC)梁的抗弯性能,对5个RC梁试件进行抗弯性能试验,分析CFRP网格-PCM复合加固RC梁的抗弯破坏机理,研究网格不同层数和不同单位加固量对RC梁抗弯性能的影响。基于抗弯承载力的既有计算模型,引入剥离应变建立改良计算模型,并采用其他学者的9根FRP网格加固RC梁的受弯试验数据,验证改良计算模型的准确性。研究结果表明:CFRP网格-PCM对RC梁的抗弯加固效果明显,单位加固量较高的试件具有更高的承载能力,但其更易发生剥离破坏;在单位加固量相当的条件下,单层网格与双层网格呈现出相同的抗弯性能,双层网格重叠布置的加固方式是有效的;抗弯承载力的既有计算模型对试验结果拟合效果较差,所建立的改良计算模型拟合程度较好,能更好地反映CFRP网格-PCM复合加固层的实际受力状态。     

GRC模板与混凝土界面黏结性能试验研究

通过设计8种类型的复合试件并进行推出剪切试验,研究不同混凝土强度、不同混凝土类型、不同GRC模板厚度以及GRC模板表面是否带肋等因素对GRC模板与混凝土界面黏结性能的影响。研究结果表明:随着中间混凝土强度的提高,复合试件的界面黏结强度增大,刚度变大,表现出更好的塑性变形能力;中间采用自密实混凝土对复合试件的界面黏结强度影响不大,但削弱了试件的变形能力;随着GRC模板厚度的增大,复合试件的界面黏结强度有一定的提高,但厚度超过一定范围后,复合试件由塑性破坏转化为脆性破坏;GRC模板加肋能显著提高复合试件的界面黏结强度,但变形能力降低,且只存在弹性变形阶段。通过对试验数据进行回归分析,提出了此类复合试件的界面黏结强度计算式。     

带纤维锚具的碳纤维复材与混凝土界面黏结性能试验研究

为了深入理解纤维锚具对纤维增强复合材料(简称"复材")与混凝土界面黏结性能的影响,对梁底面黏结碳纤维复材的13根预置裂缝梁进行了试验,研究了锚具样式、锚具纤维用量及锚具分布三个因素对碳纤维复材与混凝土界面黏结性能的影响。试验结果表明:不同锚具样式中刚性锚具的锚固效果优于柔性锚具,且前者可更有效提高碳纤维复材的材料利用率;增大锚具纤维用量及布置多个锚具均可提高碳纤维复材与混凝土的界面黏结能力,有效约束裂缝张开位移;锚具布置位置距碳纤维复材自由端过近将影响锚具和碳纤维复材与混凝土黏结界面的协同受力,降低锚具的锚固效果,因此该距离不宜小于碳纤维复材的有效黏结长度。     

高温后钢筋与聚合物水泥砂浆黏结性能研究

聚合物水泥砂浆(PCM)因与混凝土良好的黏结性被广泛应用于钢筋混凝土结构加固,但高温下PCM与钢筋的黏结性能退化规律尚不明确.对不同高温和冷却方式的钢筋与PCM黏结性能进行了试验研究.结果表明:1)自然冷却下破坏模式为劈裂和劈裂拔出的试件,对应泡水冷却试件的破坏模式为劈裂拔出和拔出;2)冷却方式对黏结强度的影响随温度上...     

生土材料与水泥砂浆黏结界面切向黏结性能试验研究

生土材料与水泥砂浆材料接触界面切向黏结性能是衡量两种材料共同作用效果的重要指标。设计一种推剪试验方法,以有效模拟生土与水泥砂浆接触界面的实际受力状态。基于此方法,通过4组20个试件的推剪试验,得到不同界面处理试件的黏结面剪切强度、破坏荷载及位移值。试验表明:界面粗糙度对界面黏结性能、强度、断裂能有一定影响。黏结界面增设抗剪键方法可以较大程度地增大界面破坏荷载值,提高两种材料界面黏结性能。试验研究表明:生土墙体表面略做粗糙处理后,与外贴水泥砂浆有一定的黏结力,基本能够满足水泥砂浆与生土墙体共同工作的要求。     

硫酸盐环境下碳纤维增强复材-混凝土界面黏结性能研究

通过硫酸盐干湿循环加速腐蚀试验模拟硫酸盐环境,对硫酸盐干湿循环作用下碳纤维增强复材(CFRP)-混凝土界面的黏结性能进行了研究。结果表明:随着腐蚀时间的延长,破坏面进入混凝土层的深度逐渐变浅,黏结强度逐渐降低。通过对试验结果的统计回归分析,建立了硫酸盐干湿循环作用下CFRP-混凝土界面黏结强度退化模型,预测模型能够很好地反映正拉黏结强度随硫酸盐腐蚀时间的退化规律。     

碳纤维布与混凝土正拉黏结性能试验研究

使用三种胶黏剂,分别在干燥的混凝土表面粘贴纤维增强复合材料(FRP)后放入室温环境(平均温度22℃、湿度40%~70%)养护或在潮湿的混凝土表面粘贴FRP后放入潮湿环境((20±1)℃、湿度(95±3)%)养护,对6组共计30个试件做了碳纤维(CFRP)与混凝土的正拉黏结试验。结果表明:室温环境中粘贴FRP并养护后,不同种类的胶黏剂对CFRP与混凝土的黏结强度影响较小;涂刷胶黏剂时,混凝土表面含水会影响胶黏剂的有效黏结;潮湿养护后,胶黏剂层与混凝土的界面受到不利的影响,各种胶对应试件的正拉黏结强度均有不同程度的下降,破坏形式由混凝土内聚破坏多转变为黏附破坏或者混合破坏;由此可知,在潮湿环境下使用CFRP加固时必须考虑树脂胶强度的折减。     

GFRP布加固火灾受损混凝土界面黏结性能研究

通过对C30混凝土试件设置25℃、100℃、200℃、400℃、800℃五个温控节点,开展了45个GFRP-混凝土单剪试验,研究了火灾温度、黏结长度对GFRP-混凝土界面黏结性能的影响,提出损伤混凝土抗压强度随温度变化的关系式,建立了GFRP-混凝土在高温后的界面切向剥离承载力模型,并基于SEM检测技术探讨了高温下GFRP-混凝土界面力学性能衰减的原因和机理。结果表明,GFRP黏结长度对界面剥离承载力起决定作用,当黏结长度不足时,应采取相应措施降低火烧时间和火烧温度;800℃下,GFRP丝状纤维已与胶体分离,GFRP丝-胶体局部剥离是导致GFRP-混凝土构件整体剥离的主要原因;抗压强度和切向剥离承载力模型有较好的精度,且具有一定安全储备,可供火灾后混凝土现场抗压强度预测及GFRP加固借鉴使用。     

高强钢筋与再生混凝土界面黏结性能试验研究

为了研究高强钢筋与再生混凝土间的黏结作用机理,以再生粗骨料取代率和高强钢筋埋置长度为变化参数,设计了15个边长为150 mm的高强钢筋再生混凝土立方体试件,并进行推出试验。通过试验获取了加载端和自由端荷载-滑移曲线的特征点参数,并回归得到各特征点黏结强度计算公式;分析了各变化参数对黏结强度的影响,并采用实用黏结强度计算公式进行对比计算。研究结果表明:高强钢筋与再生混凝土试件的黏结破坏以劈裂破坏为主;特征黏结强度均表现为随取代率的增加而呈现下降趋势,高强钢筋与再生混凝土的界面黏结强度随埋置长度的增加而有所增大。     

三种加固砂浆的界面黏结性能试验研究

为研究不同种类加固砂浆与基面的界面黏结性能,分别在砌体和混凝土基面上对普通水泥砂浆、环氧砂浆和丙烯酸砂浆进行了拉拔试验,分析了不同种类砂浆的破坏模式和拉拔强度。结果表明：环氧砂浆和丙烯酸砂浆有效改善了试件的破坏模式,使破坏由黏结界面破坏转变为基材内部破坏。砌体基面上,环氧砂浆和丙烯酸砂浆的拉拔强度与普通砂浆相比分别提高了63.8%和87.6%;混凝土基面上,环氧砂浆和丙烯酸砂浆的拉拔强度与普通砂浆相比分别提高了43.9%和90.2%。环氧砂浆和丙烯酸砂浆的界面黏结性能更好,更能保证复合砂浆加固系统与原结构的有效黏结。     

无机聚合物混凝土与钢筋高温黏结性能试验研究

通过无机聚合物混凝土与钢筋高温黏结性能试验,分析无机聚合物混凝土抗压与抗拉强度、相对保护层厚度、钢筋黏结长度等因素对无机聚合物混凝土与钢筋高温黏结性能的影响,并与普通混凝土-钢筋高温黏结性能进行了对比。试验结果表明:无机聚合物混凝土与钢筋的高温黏结性能优于普通混凝土;无机聚合物混凝土与钢筋的黏结强度高温退化规律与抗压抗拉强度退化规律基本一致,在400℃以下黏结强度下降20%以内,400℃后加剧下降,到800℃后仅残余10%左右;相对保护层厚度越小,无机聚合物混凝土与钢筋黏结强度高温退化越剧烈;黏结长度对黏结强度高温退化规律影响不大,但影响常温下无机聚合物混凝土与钢筋的黏结强度;通过对试验结果进行回归分析,拟合得到无机聚合物混凝土与钢筋的高温黏结强度计算式以及黏结-滑移本构模型。     

高延性地聚合物与既有混凝土界面的黏结性能

对65个高延性地聚合物（HDGC）与既有混凝土的黏结试件进行了斜剪试验,研究了界面黏结角度、既有混凝土强度、HDGC延伸率和界面粗糙度对其界面黏结性能的影响,并基于Mohr-Coulomb屈服准则进行塑性极限分析,建立了破坏应力与界面黏结角度、内聚力和内摩擦角的计算式.结果表明：界面黏结角度对试件的失效模式起主要控制作用,界面黏结角度越大,试件的界面黏结强度越小;当既有混凝土强度提高时,试件的界面黏结强度略有降低;当HDGC延伸率为6.77%时,试件的界面黏结强度最大;随着界面粗糙度的增大,试件的界面黏结强度逐渐提高,但提高幅度呈降低趋势;建立的计算式计算结果与试验结果吻合较好.     

UHPC加固既有砌体结构界面黏结性能试验研究

对UHPC加固既有砌体结构界面黏结性能影响因素进行研究,通过双面剪切试验和钻芯拉拔试验获得不同因素对界面黏结剪切、抗拉强度的影响程度.研究结果表明,双面剪切试验试件破坏形态主要包括界面破坏和砌体墙破坏,钻芯拉拔试验试件破坏形态主要包括芯样未残留砂浆和砌体结构基体、芯样仅残留砌体结构基体、芯样残留砂浆和砌体结构基体;界面...     

碳纤维布与木材界面黏结性能试验研究及数值分析

通过碳纤维布与木材黏结界面的单剪试验,给出了碳纤维布应变发展及分布规律,讨论了黏结长度、黏结宽度和碳纤维布厚度等试验参数对黏结性能的影响,构建了相应的黏结滑移本构模型,并引入黏结宽度比系数给出了单层碳纤维布与木材顺纹界面黏结应力峰值的计算公式。基于单剪试验的非线性有限元分析结果具有一定的精度。