复合砂浆加固混凝土构件界面粘结性能研究

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复合砂浆钢筋网是一种对混凝土结构加固补强的新技术。该加固技术是在混凝土结构构件表面绑扎钢筋网,用复合砂浆薄层作为保护和锚固材料,使其共同工作整体受力,以提高结构承载力。与传统的加固方法比较,它凭借众多的优点,具有广阔的市场应用前景。但不尽人意的是加固复合砂浆层与基层混凝土会出现剥离破坏,导致复合砂浆钢筋网强度不能充分利用,甚至加固失效。如何避免在构件达到极限承载能力之前因界面上的粘结滑移或剥离破坏而导致加固作用失效,如何解决好新加复合砂浆与原有混凝土的整体工作共同受力问题,仍是该加固方法成功应用的关键点。所以本文着眼于二者界面粘结性能的研究。首先对混凝土表面粗糙处理程度、界面剂、混凝土强度及复合砂浆强度等主要因素进行组合,通过双面剪切试验研究复合砂浆与混凝土之间的粘结剪切强度。探讨各因素对剪切强度的影响规律,对各因素及其交互效应对剪切强度影响的显著性进行双因素方差分析,根据试验和分析结果,给出因素优化组合的推荐方案。用优秀的3维数据处理软件Table Curve 3D拟合出实用的剪切强度计算公式,为加固工程设计提供参考。其次通过复合砂浆中的植筋拉拔试验研究复合砂浆与钢筋的粘结锚固性能。探讨了钢筋直径、植筋深度及复合砂浆强度对极限锚固承载力的内在影响规律,并用单、双因素方差分析法对各因素对极限锚固承载力的影响程度进行显著性分析。用Table Curve 3D软件拟合出钢筋直径和植筋深度与极限锚固承载力的函数关系式,并引入复合砂浆强度进行修正,跟试验结果吻合很好。推导出基本锚固深度和极限锚固深度的计算公式,为设计和施工提供参考。然后通过混凝土中的植筋拉拔试验研究钢筋在无机胶作用下与混凝土的粘结锚固性能。根据试验结果分析钢筋直径和锚固深度对植筋拉拔力的影响规律,给出供实际工程应用的锚固深度建议值,对试验数据进行回归,拟合出实用的极限拉拔力计算公式,为加固工程设计提供参考。将混凝土植筋拉拔试验结果与复合砂浆植筋拉拔试验结果对比,发现钢筋与复合砂浆的粘结锚固性能优于与混凝土的粘结锚固性能。最后在已有的相关标准基础上,结合该方法加固混凝土结构的工程实例,详细介绍了合理的施工工艺、施工质量控制与检验的系统方法,有助于提高施工质量和施工程序的规范化,从而推动该新型加固技术的广泛应用。
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