具有超高延性的再生微粉水泥基复合材料的力学性能

用废弃建筑垃圾的再生微粉作为粉煤灰的替代品,进行了超高延性水泥基体复合材料的研发。研究了不同的再生微粉替代率下材料的抗拉、抗压性能,并探索了再生微粉对材料强度的影响规律。轴向拉伸试验表明,采用再生微粉制备的超高延性水泥基体复合材料具有稳定的应变硬化和多裂缝特性。材料的抗拉强度介于4～5 MPa之间,是普通混凝土的2～3倍;材料拉伸应变范围为7%～9%,具有超高的拉伸变形能力。轴向压缩试验表明,圆柱体试件的抗压强度为21～23 MPa,超过峰值强度后,材料在80%的峰值强度处的应变分别为18. 28‰和26. 18‰,说明材料具有较高的受压变形能力。此外,为了研究再生微粉的掺入对基体断裂韧度和纤维桥接力的影响,进行了三点弯曲切口梁试验和单裂缝试验,结果表明,随着再生微粉替代率的增加,基体的断裂韧度基本保持不变而纤维的桥接能力增强。最终,通过应变强化准则PSH criterion对材料的应变强化性能进行了解释和评估。本工作通过试验验证了再生微粉用于制备超高延性水泥基复合材料的可行性。

内嵌CFRP板条加固钢筋混凝土梁的抗火性能试验研究

采用外贴碳纤维增强复合材料(CFRP)加固的钢筋混凝土结构,由于CFRP的高温力学性能较差,使得加固后的钢筋混凝土结构存在耐火性能不足的问题。相比而言,将CFRP板条嵌入被加固构件的混凝土保护层之中的嵌入式加固方法,由于外覆混凝土层的保护,CFRP板条的黏结材料可以免受外部恶劣环境、碰撞和火灾的影响,使得加固钢筋混凝土结构在理论上具有更好的抗火性能。为了深入了解内嵌CFRP板条的加固梁在高温下的力学性能,进行了9根内嵌CFRP板条加固梁和2根外贴CFRP布加固及1根未加固的对比梁的高温性能试验,通过ISO 834标准升温试验,研究了4个主要因素,即加固方法(嵌入式/外贴式)、防火保温模式(楔入/单面/三面)、防火材料(超薄型防火涂料/厚型防火涂料)和黏结剂的种类(环氧树脂/氯氧镁水泥)对梁的高温性能的影响。试验结果表明,采用适当的防火保护并选择有效的黏结材料,内嵌CFRP加固钢筋混凝土梁可以达到规范要求的耐火极限。