連續(xù)玄武巖纖維布加固混凝土圓柱耐久性試驗(yàn)研究.pdf

1、纖維復(fù)合材料作為建筑加固補(bǔ)強(qiáng)材料,在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間,人們對(duì)其的研究也主要集中在碳纖維和玻璃纖維上。BFRP由于具有優(yōu)良的力學(xué)性能和相對(duì)廉價(jià)的生產(chǎn)成本,很快被應(yīng)用到工程領(lǐng)域。為了科學(xué)、安全、經(jīng)濟(jì)地應(yīng)用BFRP這種新材料,工程人員開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究。但由于這種材料應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),相關(guān)研究才剛剛開(kāi)始。那么用BFRP加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在環(huán)境下的耐久性如何?怎樣對(duì)侵蝕環(huán)境下BFRP加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)?在BFRP應(yīng)

2、用于加固工程時(shí),這些問(wèn)題應(yīng)該引起足夠重視,并得到合理的解決。在此背景下,本文采用試驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)回歸等手段,對(duì)凍融循環(huán)、凍融循環(huán)-NaCl鹽溶液復(fù)合兩種環(huán)境作用下BFRP耐久性、BFRP加固素混凝土圓柱耐久性進(jìn)行了研究與分析,主要內(nèi)容和成果如下:
　　 1.通過(guò)BFRP片材在凍融循環(huán)、凍融循環(huán)-NaCl鹽溶液復(fù)合兩種環(huán)境下的單向水平拉伸試驗(yàn),研究環(huán)境類型、環(huán)境暴露時(shí)間對(duì)BFRP片材抗拉強(qiáng)度、彈性模量、延伸率的影響。結(jié)果表明,兩種環(huán)

3、境作用下抗拉強(qiáng)度、延伸率都呈下降趨勢(shì),彈性模量呈上升趨勢(shì)；凍融循環(huán)對(duì)片材抗拉強(qiáng)度的影響要比復(fù)合環(huán)境更大；復(fù)合環(huán)境下彈性模量增長(zhǎng)幅度和延伸率下降幅度都高于單一凍融循環(huán)環(huán)境,說(shuō)明復(fù)合環(huán)境更容易使材料脆化?；谠囼?yàn)結(jié)果,本文還提出環(huán)境作用下BFRP布相對(duì)抗拉強(qiáng)度灰色預(yù)測(cè)模型。
　　 2.通過(guò)BFRP約束混凝土圓柱在凍融循環(huán)、凍融循環(huán)-NaCl鹽溶液復(fù)合兩種環(huán)境下的軸心受壓試驗(yàn),研究環(huán)境因素(凍融循環(huán)、鹽凍復(fù)合環(huán)境)、環(huán)境作用時(shí)間(循環(huán)

4、次數(shù))、約束方式(無(wú)約束、全裹與條帶)、粘接層數(shù)(單層、雙層)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)(C30、C40)對(duì)BFRP約束混凝土圓柱軸壓性能的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,環(huán)境作用后,在相同條件下全裹約束柱強(qiáng)度保持率大于條帶約束柱,無(wú)約束柱強(qiáng)度保持率最低；兩種環(huán)境對(duì)約束圓柱縱向變形能力有較大劣化作用,同時(shí)在相同條件下全裹約束圓柱比條帶約束圓柱具有更高的變形能力。如果從提高強(qiáng)度、抗震能力、耐久性方面考慮,全裹約束形式優(yōu)于條帶約束形式。同時(shí),本文還對(duì)BFRP約束

5、混凝土圓柱在凍融循環(huán)、凍融循環(huán)-NaCl鹽溶液復(fù)合兩種環(huán)境作用下的劣化機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　 3.在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,基于側(cè)向膨脹系數(shù)的極限值趨于漸近值的結(jié)論,研究了環(huán)境對(duì)BFRP約束混凝土圓柱的割線泊松比-縱向應(yīng)力曲線以及割線泊松比的影響。結(jié)果表明,在惡劣環(huán)境下BFRP約束混凝土圓柱的割線泊松比-縱向應(yīng)力曲線受環(huán)境因素影響而發(fā)生規(guī)律性變化。本文還在極限割線泊松比環(huán)境影響因素分析的基礎(chǔ)上,引入環(huán)境變量,提出了極限割線泊松比的計(jì)算公