水泥基材料的自愈合及與BFRP筋復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究.pdf

1、混凝土開(kāi)裂會(huì)導(dǎo)致一系列的耐久性問(wèn)題，而常規(guī)裂縫修補(bǔ)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力卻往往不能取得很好的效果。因此，具有裂縫限制能力的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料及不銹高強(qiáng)FRP筋材可成為很好的鋼筋混凝土替代材料，此外水泥基復(fù)合材料還具有一定的裂縫自愈合能力，兩種材料優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有望改善傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)易開(kāi)裂和銹蝕問(wèn)題。
　　為研究纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的抗拉性能及自愈合能力，以及水泥基復(fù)合材料與BFRP筋復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，本文進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)研究。包括礦

2、物摻合料對(duì)水泥基復(fù)合材料的拉伸性能的影響;以抗?jié)B性、強(qiáng)度恢復(fù)、裂縫變化為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合材料的自愈合性能;以及復(fù)合材料-BFRP筋復(fù)合梁的力學(xué)性能與裂縫自愈合對(duì)復(fù)合梁力學(xué)性能的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)，礦渣能提升28d齡期水泥基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)致密性，材料抗?jié)B性相應(yīng)提升;摻加粉煤灰、偏高嶺土、硅灰、礦渣的復(fù)合材料在纖維摻量為2％材料體積情況下，極限抗拉強(qiáng)度與極限應(yīng)變能達(dá)到3.86MPa與2.2％，受拉時(shí)多裂縫開(kāi)展，能很好地限制材料的裂縫寬

3、度;且在干濕循環(huán)養(yǎng)護(hù)條件下表現(xiàn)出上佳的裂縫自愈合能力，開(kāi)裂材料干濕循環(huán)養(yǎng)護(hù)28d后的強(qiáng)度能達(dá)到預(yù)裂加載時(shí)強(qiáng)度的117％;綜合考慮自愈合效果及實(shí)際操作性，干濕循環(huán)是對(duì)復(fù)合材料自愈合最好的養(yǎng)護(hù)條件;初始裂縫寬度對(duì)裂縫自愈合起主導(dǎo)作用，小于50μm的裂縫基本都能愈合，而大于150μm的裂縫愈合效果不明顯;采用復(fù)合材料替代70mm混凝土梁受拉區(qū)并使用FRP筋代替普通碳素鋼作為受拉主筋的混凝土梁受彎時(shí)，梁的抗彎承載力較僅采用BFRP筋提升10％左