玻璃-聚乙烯醇纤维混凝土与钢筋的粘结锚固力学特性研究

来源 :吉林建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:p_y112233
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当前混凝土依旧为应用最广泛的建筑材料,但其耐久性不足是混凝土在工程领域中存在的严重问题,随之导致的工程建筑损坏也越来越明显。随着对纤维改良混凝土技术应用的不断成熟,既有研究和实际工程已经证实将金属纤维,合成纤维等外加材料与水泥基体混合后可以显著增强其耐久性,此举措已然成为直接有效的改善原生混凝土性能的方式之一。玻璃-聚乙烯醇纤维增强混凝土(Glass-PVA Hybrid Fiber Reinforced Concrete,简称G-PHFRC)作为一种新型复合材料,内部纤维可明显防止混凝土因温度和塑性收缩引起的内部初始裂缝的发展,控制宏观裂缝的发展速度,提高其强度、韧性、抗冲击性和抗裂性能。其作为新型复合材料仍旧处于可深入探索的阶段,未来的发展应用都不容小视。然而对于G-PHFRC混杂纤维混凝土的本构关系的研究还鲜有提及,同时,对混杂纤维混凝土的力学性能参数与钢筋的粘结性能等缺乏定量化研究,本文的工作内容分为以下几个部分:(1)依托正交试验法,控制玻璃纤维体掺率、聚乙烯醇纤维体掺率和混凝土强度等级三种变量,同时为每个因素选择三种水平参数。研究此纤维混凝土的抗压、抗折和抗劈裂基本力学性能,记录分析三种因素对混凝土基体的力学性能影响。试验结果显示:上述纤维的不同掺法对原生混凝土的抗压强度的改变产生了负面作用但对抗折与抗劈拉强度的改变有正面促进作用且改善效果斐然。对于破坏形态因加入纤维的阻断效果与标准混凝土破坏状态相比混凝土构件的整体性有所提高,对混凝土的韧性有所增强。(2)总结国内外对粘结滑移的本构关系模型,建立钢筋与混凝土粘结滑移试验数据库便于对其计算方法和影响因素进行分析。(3)通过对20个单端中心拔出试件进行加载试验,记录实测出的荷载滑移曲线,分析参数改变对构件的粘结-滑移性能和破坏形式的影响规律。基于试验曲线提取对应的特征值并结合理论分析推导出玻璃-聚乙烯醇纤维混凝土与钢筋的粘结滑移本构关系统计公式,在误差允许范围内计算粘结应力与试验粘结应力结果拟合良好,证实此试验的可靠性。
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