短切碳纖維混凝土梁力學(xué)性能試驗研究.pdf

1、纖維水泥基復(fù)合材料是以砂漿或混凝土為基材，將短纖維均勻摻入其中而形成的復(fù)合材料。傳統(tǒng)工程材料的局限性使人們對新型材料的開發(fā)充滿熱情。纖維混凝土及砂漿是傳統(tǒng)工程材料向高抗拉、高韌性、高阻裂性、高耐久性、材料智能性發(fā)展的產(chǎn)物。碳纖維屬于高彈模纖維，在基體中摻入碳纖維的復(fù)合材料兼有其他復(fù)合材料的優(yōu)點，還有其他所不具備的耐腐蝕、耐溫差、耐老化等特性。此外碳纖維的導(dǎo)電性質(zhì)可以制成智能化構(gòu)件，使結(jié)構(gòu)健康自監(jiān)測成為可能。本文通過試驗研究，試圖找到碳纖

2、維的長徑比對復(fù)合材料的影響；試圖考慮經(jīng)濟(jì)性，找到合理的碳纖維混凝土復(fù)合梁局部增強模式，探討復(fù)合梁力學(xué)性能的影響因素。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對摻入不同長徑比碳纖維的CFRC進(jìn)行抗壓、劈拉強度試驗。得出碳纖維的摻入可以提高混凝土的抗拉強度，10mm碳纖維比5mm、15mm碳纖維對抗拉強度的提升效果好，可以達(dá)到26.0%；碳纖維對抗壓強度影響不大。⑵研究了碳纖維水泥砂漿的抗折強度。得出CFRM抗折強度提高幅度隨碳纖維長度的增大而增

3、大。碳纖維的摻入使砂漿試塊的韌性得到明顯提升。⑶提出了碳纖維局部增強混凝土模式，通過14根大尺寸試件的四點受彎試驗，發(fā)現(xiàn)在RC梁受拉區(qū)摻入碳纖維可以改善受彎構(gòu)件的力學(xué)性能。得出以下主要結(jié)論：復(fù)合梁的屈服荷載隨碳纖維層厚度的增高而增大，三種長度的碳纖維中，10mm碳纖維的CFRC-75-10提高幅度最大，可提高26.59%；鋼筋混凝土梁受拉區(qū)摻入的短切碳纖維能有效抑制復(fù)合梁受彎過程中的裂縫擴(kuò)展；短切碳纖維對極限承載力的提高率在7%到12%