鋼-連續(xù)纖維復(fù)合筋增強(qiáng)海砂混凝土梁基本性能研究.pdf

1、隨著國(guó)家的沿海開(kāi)發(fā)島礁建設(shè)，河砂在一定地區(qū)出現(xiàn)了短缺的現(xiàn)象，于是海砂代替河砂作為混凝土細(xì)骨料，正在越來(lái)越多地被運(yùn)用在工程建設(shè)之中。但海砂中的氯鹽會(huì)造成混凝土中鋼筋的嚴(yán)重銹蝕，降低結(jié)構(gòu)的耐久性。而鋼-連續(xù)纖維復(fù)合筋(SFCB)因其優(yōu)越的耐腐蝕性能及良好的剛度為海砂混凝土的應(yīng)用提供了新的方法。本文以梁為研究對(duì)象對(duì)SFCB增強(qiáng)海砂混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。
　　SFCB與海砂混凝土良好的界面粘結(jié)性能是兩者協(xié)同工作的基礎(chǔ)，故本文首先通過(guò)試驗(yàn)研

2、究了SFCB與海砂混凝土的粘結(jié)性能。試驗(yàn)共設(shè)計(jì)制作并測(cè)試了66個(gè)拉拔試件，用以獲得SFCB和鋼筋分別與海砂、河砂混凝土間的短期與長(zhǎng)期粘結(jié)性能。試驗(yàn)配置了5％NaCl溶液來(lái)模擬海水，并通過(guò)兩種不同的腐蝕方式進(jìn)行研究:20℃海水干濕循環(huán)和40℃海水浸泡。研究相應(yīng)環(huán)境腐蝕后試件的粘結(jié)-滑移曲線，并分析曲線各階段的特點(diǎn)、受力過(guò)程、粘結(jié)破壞機(jī)理，以及筋材經(jīng)腐蝕后與混凝土的極限粘結(jié)強(qiáng)度隨腐蝕齡期的變化。之后，本文通過(guò)試驗(yàn)研究了SFCB增強(qiáng)海砂混凝土

3、梁的抗彎性能。試驗(yàn)設(shè)計(jì)共制作并測(cè)試了8根海砂混凝土梁，研究SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁的短期受彎性能以及在鹽溶液干濕循環(huán)作用下SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁的長(zhǎng)期受彎性能，并與同等條件下的鋼筋海砂混凝土梁進(jìn)行對(duì)比，從承載能力、二次剛度、裂縫發(fā)展、延性等角度研究分析海洋環(huán)境下SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁的長(zhǎng)期退化規(guī)律。
　　通過(guò)SFCB與海砂混凝土粘結(jié)性能試驗(yàn)，獲得如下結(jié)論:SFCB與海砂混凝土具有良好的短期粘結(jié)性能;常溫干濕循環(huán)下，SFCB與海

4、砂混凝土有著良好的長(zhǎng)期粘結(jié)性能，且優(yōu)于其與河砂混凝土的粘結(jié)性能;高溫海水浸泡下，SFCB與海砂混凝土間的粘結(jié)性能退化較快，過(guò)高的溫度將嚴(yán)重影響SFCB的耐久性;鋼筋與河砂混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度隨著腐蝕齡期增加，而鋼筋與海砂混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度由于鋼筋的嚴(yán)重銹蝕而有下降趨勢(shì)。
　　通過(guò)SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn):海砂混凝土梁的力學(xué)性能與河砂混凝土梁相似，SFCB增強(qiáng)海砂混凝土梁具有良好的短期力學(xué)性能，并具有明顯而穩(wěn)定的二次

5、剛度;經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期腐蝕后的鋼筋海砂混凝土梁銹蝕狀況較為嚴(yán)重，其屈服后剛度的退化速度隨著腐蝕齡期的延長(zhǎng)而有所增加，延性隨著腐蝕齡期的增長(zhǎng)有下降的趨勢(shì)，但極限強(qiáng)度暫未受到明顯影響;經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期腐蝕后的SFCB梁內(nèi)SFCB表面無(wú)明顯腐蝕痕跡，但屈服后的二次剛度隨腐蝕齡期延長(zhǎng)有所降低，極限強(qiáng)度略有下降;經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期腐蝕之后，鋼筋梁的裂縫開(kāi)展更加稀疏，裂縫寬度較對(duì)比梁有著很大的增長(zhǎng)，而SFCB梁的主裂縫下部則出現(xiàn)較多分支，裂縫間距進(jìn)一步減小，裂縫寬度的增長(zhǎng)幅