BFRP筋-海水海砂混凝土梁短長期力學性能研究.pdf

1、由于處在高溫、高濕、鹽霧等因素的耦合下，島礁環(huán)境是自然界最為惡劣的環(huán)境之一，隨著我國對南海島礁的開發(fā)，島礁建筑的耐久問題日益突出，在島礁環(huán)境下，建筑物普遍存在鋼筋銹蝕、混凝土銹脹開裂等嚴重問題，因此普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命一般只有5-10年，嚴重制約我國對南海的大規(guī)模開發(fā)建設。針對建筑物的耐久性問題，傳統(tǒng)的解決方法包括高致密混凝土、阻銹劑、鋼筋涂層或不銹鋼筋等，但在島礁環(huán)境下，材料的運輸費用高、施工周期長，嚴重限制了這些方法的實施。而

2、玄武巖纖維復合筋(BFRP筋)因其輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等優(yōu)越性能，為解決島礁環(huán)境下建筑物耐久性問題提供了新的方法;同時，采用珊瑚礁為骨料的新型混凝土可節(jié)約諸多材料的遠洋運輸費用。
　　基于此背景，本研究使用珊瑚礁混凝土替代普通混凝土，并采用BFRP筋替代鋼筋作為建筑結(jié)構(gòu)混凝土的配筋，實現(xiàn)島礁建筑物的經(jīng)濟性和耐久性。本文從珊瑚礁混凝土基本力學性能、BFRP筋與珊瑚礁混凝土的界面粘結(jié)性能和BFRP筋增強珊瑚礁混凝土梁抗彎性能三個方面進行

3、了研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1、通過立方體試塊軸心受壓試驗，研究了珊瑚礁骨料級配、水灰比和養(yǎng)護齡期對珊瑚礁混凝土軸心抗壓強度的影響，對比了不同齡期下的破壞模式，得到了珊瑚礁混凝土的最優(yōu)水灰比0.54，并且試驗結(jié)果表明，帶有細沙的混凝土強度高于不帶細沙的混凝土。
　　2、對84個BFRP筋和珊瑚礁混凝土拉拔試件進行了腐蝕后的粘結(jié)性能試驗。研究了BFRP筋直徑、環(huán)境溫度、腐蝕形式（海水干濕循環(huán)和海水浸泡）和腐蝕齡期對粘結(jié)性能

4、的影響，并分析了粘結(jié)滑移各階段的特點和粘結(jié)破壞機理，以及粘結(jié)強度隨腐蝕齡期的變化規(guī)律，并與鋼筋和珊瑚礁混凝土之間的粘結(jié)滑移性能進行了對比。結(jié)果表明，對于鋼筋，其與珊瑚礁混凝土有著良好的粘結(jié)性能;12mmBFRP筋極限粘結(jié)強度在腐蝕前后差別不大，大部分有少量提升，8mm和16mm的BFRP筋在腐蝕后由于粘結(jié)破壞機理的變化，極限粘結(jié)強度有著較大的下降。
　　3、對10根BFRP筋珊瑚礁混凝土梁進行了不同干濕循環(huán)溫度下的受彎性能試驗，并

5、與同等條件下的4根鋼筋珊瑚礁混凝土梁進行了對比，從承載力、破壞模式、撓度分布、裂縫發(fā)展模式等方面分析了島礁環(huán)境下BFRP筋增強海砂混凝土梁的退化規(guī)律。鋼筋-珊瑚礁混凝土梁在腐蝕前后均發(fā)生的是正截面受彎破壞，最終破壞模式為受壓區(qū)混凝土壓碎。BFRP筋混凝土梁隨著溫度、腐蝕齡期的增長，破壞模式由受彎破壞向彎剪破壞和剪壓破壞轉(zhuǎn)變。
　　4、在拉拔試驗基礎上，提出了BFRP筋與珊瑚礁混凝土的基本錨固長度公式及各環(huán)境下的修正系數(shù);在混凝土梁