后装拔出法检测聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆抗压强度的试验

目的研究聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆强度检测方法.方法通过参照混凝土强度检测方法,选定了后装拔出法对聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆强度检测方法进行试验研究.笔者对6个不同强度等级的聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆进行研究.结果聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆抗压强度与后装拔出力存在着良好的线形关系,通过进行线形回归分析,利用最小二乘法拟合直线,拟合测强回归方程有着较高的精确度,并且由于该材料不受粗骨料的影响,该测强曲线的应用可以不受地域的限制.结论通过对聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆后装拔出力的测量,得出在仪器允许的量程之内可以测得较高的抗压强度,满足-实际工程的需要,采用后装拔出法检测聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆有着良好的工程实际意义.

聚合物对聚乙烯醇纤维水泥砂浆粘结强度的影响

研究了醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉和丁苯乳液在不同养护条件下对聚乙烯醇纤维水泥砂浆拉伸粘结强度的影响。结果表明,这2种聚合物能有效提高聚乙烯醇纤维水泥砂浆的拉伸粘结强度。随着聚合物掺量的增加,无论在空气中养护还是浸水养护,砂浆与混凝土板及聚苯板的拉伸粘结强度均逐渐增大,只是浸水养护更有利于拉伸粘结强度的发展。丁苯乳液对提高砂浆与混凝土板的拉伸粘结强度比醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯乳胶粉具有优势,而对砂浆与聚苯板的粘结来说则相反。

聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC柱偏压性能试验研究

针对采用聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固的RC柱的一次受力偏压性能进行了研究。通过对8根大、小偏心受压柱在单调荷载作用下的对比试验,研究分析了这种加固方法对偏压柱的极限承载力、破坏形态、荷载-挠度曲线及裂缝分布等的影响机理和规律。试验结果表明,PVA-ECC钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够较显著地提高偏压RC柱的承载力、峰值应变、延性、刚度及抗裂性能。最后,在考虑截面有效约束区和非有效约束区及界面传递剪力的基础上,建立了PVA-ECC加固钢筋混凝土偏压柱的承载力计算公式。

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料的力学性能及抗冻性能试验研究

通过对11组聚乙烯醇纤维水泥基复合材料(PVA-ECC)试件的抗压强度、抗折强度及单面盐冻试验,探究粉煤灰掺量和纤维掺量对PVA纤维水泥基复合材料力学性能及抗冻性能的影响。结果表明:抗压强度与抗折强度均随粉煤灰掺量的增加而降低;纤维掺量对抗折强度影响较大,而对抗压强度影响很小。单面盐冻试验中,试件单位面积质量损失与相对动弹性模量损失率均随冻融循环次数增加而增长,粉煤灰掺量为45%~50%、纤维掺量为1.75%时,抗冻性能达到最佳。

后装拔出法检测聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆抗压强度的试验研究

为了对聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆强度检测方法进行研究,参照混凝土强度检测方法,选定后装拔出法对聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆强度检测方法进行试验研究。结果表明,聚乙烯醇纤维水泥复合砂浆抗压强度与后装拔出力呈线形关系。通过线形回归分析,利用最小二乘法拟合直线,拟合回归方程有着较高的精确度。

聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究

对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料棱柱体试件进行了抗折试验,并对抗折试验后的一半试件进行了抗压试验。试验结果表明,随PVA纤维掺量的增加,试件抗折强度大幅提高,抗压强度先略有提高然后降低,纤维在水泥基体中起到了很好的增韧效果。

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料在装配式桥梁桥面连续构造中的应用

装配式桥梁桥面连续缝的开裂破损不仅影响桥面美观,也不利于桥梁安全和行车顺畅。为此,结合工程实例,提出了桥面连续构造的改进方法。该方法具体是将聚乙烯醇纤维增韧水泥基复合材料(PVA-ECC)应用于装配式桥梁桥面连续构造中,利用其优异的延性和耐久性,改善桥面连续结构开裂问题,有利于提高结构安全储备,在实际工程应用中取得了良好的效果,也对同类型桥梁的设计具有借鉴意义。

脱模前养护时间及脱模后养护温度对聚乙烯醇纤维增强水泥板性能的影响

探讨了聚乙烯醇纤维添加量、拆模前养护时间、拆模后养护温度等对纤维水泥板性能的影响,确定了最佳纤维水泥板的制备条件。

不同纤维掺量下聚乙烯醇纤维/水泥复合材料徐变性能试验

通过对5组试件进行试验,研究了不同纤维掺量下聚乙烯醇纤维/水泥复合材料(PVA/ECC)的受压徐变性能。结果表明:PVA纤维的加入,降低了基材的密实度及弹性模量,使试件的徐变增加;在掺杂PVA纤维(体积分数为0~2vol%)的PVA/ECC试件中,PVA纤维掺量较高和掺量较低的试件徐变均较大,PVA纤维掺量适中的试件徐变较小;各组试件的徐变速率均具有前期快后期慢的特性,7天内发生的徐变可达总徐变的40%左右,60天内约为总徐变的80%,持荷约60天后,徐变逐渐趋于收敛。最后通过对试验值进行回归分析,提出了适用于PVA/ECC材料的徐变度数学计算模型及徐变系数预测模型。

不同纤维掺量下聚乙烯醇纤维增强工程水泥复合材料梁剪切韧性试验

为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥复合材料(PVA/ECC)无腹筋梁的剪切韧性,基于5组PVA/ECC梁受剪破坏试验结果,以剪切韧性指数和斜裂缝综合指数为指标,对不同纤维掺量下PVA/ECC梁的斜截面剪切韧性进行了研究与评价。结果表明:PVA纤维的掺入能改善梁的开裂性能,明显提高梁受荷全过程的变形能力及斜截面承载力,从而提高构件的剪切韧性;PVA纤维体积分数在0~2vol%范围内时,其值越大,加载过程中消耗的能量越多,斜截面抗剪承载力越高,破坏之前的总变形越大,梁的剪切韧性越好。

钢筋网间距对拔出法检测纤维砂浆加固薄层强度影响的试验研究

采用5种强度等级和3种钢筋网间距的聚乙烯醇纤维水泥砂浆试件进行后装拔出试验,将试验数据进行对比和回归分析,研究纤维砂浆强度与拔出力的关系以及不同钢筋网间距对拔出力的影响。选用圆环支承式装置进行试验,结果表明:在采用后装拔出法进行聚乙烯醇纤维水泥砂浆强度检测时,拔出力与其抗压强度呈良好的线性关系;当钢筋网间距为50 mm×50 mm时钢筋网对拔出力大小有明显影响;当钢筋网间距大于75mm×75mm时钢筋网对拔出力的影响可以忽略不计。

PVA-ECC与BFRP筋黏结性能试验分析

为研究聚乙烯醇纤维增强工程水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composites,PVA-ECC)与玄武岩纤维增强复材筋(basalt fiber reinforced polymer bars,BFRP筋)的黏结性能,以BFRP筋表面形式(缠绕带肋、喷砂缠绕带肋)、锚固长度(5 d、7 d、9 d)、直径(8、10、12 mm)、PVA-ECC保护层厚度(70、25、15、5 mm)和PVA-ECC强度(C50、C80)为参数,设计制作28个PVA-ECC与BFRP筋黏结锚固试件进行拔出试验。通过观察和分析各试件的破坏形态、黏结强度和黏结滑移曲线,探究了各因素对PVA-ECC和BFRP筋的黏结性能的影响规律。最后,通过分析已有本构模型的适用性,根据试验结果建立了BFRP筋与PVA-ECC的黏结滑移本构模型。研究结果表明:较小保护层厚度(5 mm)的试件容易发生劈裂破坏,且黏结强度仅为正常试件的39.59%;BFRP筋表面喷砂可提高最大平均黏结应力;随着锚固长度的降低,BFRP筋与PVA-ECC黏结强度逐渐提高;增大筋材直径的同时保证相对肋高不变可以避免BFRP筋直径增大对黏结性能带来的不利影响;当PVA-ECC强度从50.5 MPa提高至81.3 MPa时,黏结强度提高了45.53%。避免BFRP筋较小的保护层厚度,或增加BFRP筋直径的同时保证相对肋高不变可以保证PVA-ECC与BFRP筋有足够的黏结强度。

冻融循环后PVA-ECC拉伸性能衰减规律研究

为研究聚乙烯醇纤维水泥基复合材料(PVA-ECC)冻融后的拉伸性能,分别对PVA-ECC试件冻融0、25、50、75、100、125、150次后进行拉伸试验,通过试件表面特征和拉伸特征参数综合评价PVA-ECC冻融后的拉伸性能,并采用向量自回归滑动平均(VARMA)模型探索冻融循环后拉伸特征参数之间的规律。结果表明,冻融循环试验后,试件均出现不同程度的损伤,损伤程度随冻融循环次数增加逐渐增大。初裂强度与抗拉强度随冻融循环次数的增加逐渐降低,拉伸应变与应变能随冻融循环次数的增加呈先升高后降低的趋势。基于试验数据建立了拉伸特征参数的关系式,进一步揭示了冻融循环后拉伸特征参数的衰减规律。

PVA-ECC加固RC足尺梁受弯性能试验研究

对6根足尺聚乙烯醇纤维水泥(PVA-ECC)加固的钢筋混凝土梁进行了正截面抗弯一次和二次受力的试验研究.通过与另1根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果的对比,研究了加固梁纵向加固配筋率对抗弯承载力和变形能力的影响.试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土应变发展规律等.试验结果表明PVA-ECC钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能.

PVA-ECC加固RC足尺梁二次受力试验研究

对7根足尺聚乙烯醇纤维水泥(PVA-ECC)加固的钢筋混凝土梁进行了正截面抗弯二次受力的试验研究,通过与另1根同配置未加固钢筋混凝土梁的试验结果的对比,研究了加固梁一次受力幅度及梁侧面纵筋加固高度对抗弯承载力和变形能力的影响.试验采用三面U型加固形式,量测试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、钢筋和混凝土应变发展规律.试验结果表明:PVA-ECC钢筋网薄层加固是一种有效的加固方法,能够显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能;当梁侧纵筋加固高度为原梁高一半时,其受力性能与沿原梁全截面高加固时的受力性能相近,故大大节省了钢材的消耗.

RC伸臂梁采用PVA-ECC加固抗剪试验研究

基于2根对比梁和2根聚乙烯醇纤维水泥砂浆(PVA-ECC)钢筋网加固的钢筋混凝土伸臂梁的抗剪试验,分析了不同剪跨比下的对比梁及加固试验梁的斜裂缝开展、破坏形态、挠度、应变的变化规律.试验表明,该加固方法对梁的剪切刚度、抗裂性能及抗剪承载力均有一定的提高.依据实验结果,提出了聚乙烯醇纤维水泥砂浆钢筋网加固RC伸臂梁的抗剪承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合得较好,可为实际加固工程设计提供理论参考.

PVA-FRCC与钢筋锚固特性研究

通过PVA-FRCC(聚乙烯醇-纤维水泥基复合材料)与钢筋黏结锚固构件的中心拉拔试验,对钢筋应力和黏结应力进行了分析.通过回归分析提出了PVA-FRCC与钢筋的黏结强度计算公式,其计算结果与试验结果吻合良好.在可靠度分析的基础上提出了PVA-FRCC与钢筋锚固长度设计建议.结果表明:钢筋锚固长度可按现行的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》规定的公式计算.

PVA-ECC钢筋网加固钢筋混凝土梁截面刚度计算

对3根聚乙烯醇纤维水泥(PVA-ECC)钢筋网加固的钢筋混凝土梁和1根未加固的对比梁进行受弯性能试验研究。试验结果表明,PVA-ECC钢筋网加固方法能有效地提高钢筋混凝土梁正截面承载力和截面刚度,较好地约束裂缝的发展,具有良好的加固效果。在试验研究的基础上,分析PVA-ECC钢筋网加固梁截面刚度的变化规律。研究结果表明:加固梁截面刚度随荷载的增加而变化,其延性较对比梁好。在试验研究和理论分析的基础上,以原构件受拉钢筋不存在初始应变为前提,对加固梁截面刚度进行分析计算,提出PVA-ECC钢筋网加固梁截面刚度的简化计算公式。计算结果表明,该公式与试验吻合较好,能够满足实际工程设计的需要。

PVA-ECC徐变性能试验研究

基于7组聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)试件的轴心受压徐变试验,研究了不同纤维掺量和加荷龄期条件下PVA-ECC的徐变性能.结果表明:在试验掺量范围内,纤维掺量越大,PVA-ECC的徐变能力越大;PVA-ECC的徐变随加荷龄期的延长而降低,晚龄期加载试件的徐变小于早龄期加载试件.结合已有混凝土徐变计算模型和本文试验结果,提出了估算PVA-ECC徐变的2种模型,其计算值与试验值吻合较好.

PVA-FRCC收缩性能试验研究

通过10组不同配合比的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)试件的收缩试验,研究了纤维体积分数、水胶比、砂胶比及不同养护环境下PVA-FRCC试件的收缩性能.结果表明:PVA纤维的掺入减小了基材的收缩,但效果有限;PVA-FRCC试件的收缩随水胶比的减小、砂胶比的增大及周围介质相对湿度的升高而减小.另外,根据试验结果并结合现有混凝土材料收缩计算模型,提出了PVA-FRCC收缩估算模型,比较后发现,估算模型的计算值与试验值具有较高的吻合度.