碳纤维网增强混凝土板抗弯性能试验研究

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碳纤维材料具有强耐腐蚀性且抗拉强度很高,可作为一种新型建材用于提高混凝土结构的抗拉强度与耐久性。本文主要对间距为80mm和120mm的不同碳纤维材料用量的碳纤维网增强混凝土板的抗弯强度进行了试验研究。碳纤维网是使用纤维束在经、纬两向平织而成,并经过碳纤维浸润胶浸润及在其表面粘砂的处理,以增强其与混凝土的粘结强度。试验研究表明,随着碳纤维材料用量的增加,碳纤维网增强混凝土板的抗弯承载力与挠度逐渐提高。与素混凝土板相比,间距为80mm的碳纤维网用量为30、40、50单元束的各组板的极限荷载平均值分别提高了47.6%、101.7%、106.6%,而跨中挠度则分别提高了263.5%、256.5%、410.6%。与素混凝土板相比,间距为120mm的碳纤维网用量为32、40、48单元束的各组板的极限荷载平均值分别提高了50.2%、77.3%、97%,而跨中挠度则分别提高了271.8%、395.3%、401.2%。不同网格间距对试件的抗弯承载力也有一定的影响。在碳纤维网用量基本相同的情况下,网格间距80mm的各组试件较120mm试件,其平均极限承载力总体上偏大,但是平均跨中挠度却总体上偏小。尤其是碳纤维用量均为40个单元束的两组试件较为明显,网格间距80mm试件较120mm试件其平均极限承载力提高了13.9%,平均跨中挠度却降低了28%。碳纤维网增强混凝土试件与直径为6mm的钢筋网的相比较,各组碳纤维网增强混凝土试件的抗弯极限承载力均没有相同间距的钢筋网的高,但其跨中挠度却均大于钢筋网混凝土板试件的。网格间距80mm的碳纤维用量为50单元束的碳纤维网在其同间距的各组试件中其极限荷载与跨中挠度均最大,通过数据分析可知其极限荷载达到了钢筋网混凝土板试件的67.7%,跨中挠度则高达钢筋网混凝土板试件屈服挠度的146.6%。网格间距120mm的碳纤维用量为48单元束的碳纤维网在其同间距的各组试件中其极限荷载与跨中挠度均最大,通过数据分析可知其极限荷载达到了钢筋网混凝土板试件的78.4%,跨中挠度则高达钢筋网混凝土板试件屈服挠度的167.1%。
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