SHCC修復混凝土構件在持續(xù)荷載作用下的試驗研究.pdf

1、工程結構在服役期間由于自身材料劣化而不滿足耐久性要求時，常常需要進行修復或加固。對于裂縫寬度過大引起的結構劣化，當采用脆性水泥基材料進行修復和加固時，受荷之后修復材料短期內再次開裂或與老混凝土分層剝落，易造成修復失效。應變硬化水泥基復合材料（Strain Hardening Cementitious Composite，簡稱SHCC）是一種在拉伸荷載作用下具有應變硬化和多微縫開裂特性的纖維增強水泥基復合材料，其極限拉應變可達到甚至超過3

2、％，最大裂縫寬度可控制在100μm左右。SHCC超高的韌性和優(yōu)越的裂縫控制能力使其在混凝土構件加固與修復工程中有廣泛的應用前景。目前國內外對于 SHCC修復混凝土構件在持續(xù)荷載作用下的性能研究還十分有限，本文通過試驗和理論分析開展了以下研究內容：
　?。?）通過SHCC單軸拉伸試驗，研究了齡期（7d和28d）對SHCC拉伸性能的影響。試驗結果顯示，不同齡期的 SHCC試件在單軸拉伸荷載作用下均可表現(xiàn)出明顯的應變硬化和多微縫開裂特性

3、，平均極限拉應變可達到3%。與7d齡期相比，28d齡期的開裂強度、開裂應變、抗拉強度、彈性模量均有所提高，而極限拉應變有所降低。建立了 SHCC拉伸荷載作用下的簡化本構模型，作為后期試驗的參考。
　　（2）通過四點彎曲試驗，對6根SHCC修復鋼筋混凝土梁和1根對比梁在持續(xù)荷載作用下的受彎性能進行了試驗研究，得到了修復梁的裂縫發(fā)展與變形隨時間變化的規(guī)律。主要考察了修復層厚度、粘結面粗糙度、SHCC齡期等因素對修復梁裂縫和變形的影響規(guī)

4、律和作用機理。試驗結果表明：
　　①與對比梁相比，修復梁的裂縫條數增多、間距減?。蛔畲罅芽p寬度和平均裂縫寬度均減小，且最大裂縫寬度擴大系數有所降低；其它條件相同時修復層越厚、粘結面粗糙度越大、SHCC齡期越長，修復梁的最大裂縫寬度和平均裂縫寬度越??；與混凝土中的裂縫相比，SHCC修復層中的裂縫呈現(xiàn)出條數增多、平均間距和平均裂縫寬度顯著減小的特點；由結果可知，采用 SHCC作為修復材料能夠克服采用傳統(tǒng)水泥基材料進行修復的缺陷，有效提