环氧涂层钢筋-海砂再生混凝土黏结性能研究

为研究海砂再生混凝土与环氧涂层钢筋间的黏结性能,考虑了不同钢筋类型、混凝土类型、保护层厚度、混凝土强度和锚固长度等因素对黏结性能的影响,对制作的黏结滑移试件进行了中心拉拔试验。结果表明:相同条件下,黏结强度按照普通混凝土、海砂再生混凝土和再生混凝土的顺序依次降低。海砂再生混凝土试件的黏结-滑移曲线与其他试件的相类似,可分为微滑移段、滑移段和下降段。最后,推导出海砂再生混凝土与环氧涂层钢筋间的黏结滑移本构关系表达式,试验值与理论计算值吻合良好,可用于理论分析。

免蒸养超高性能混凝土-既有混凝土界面粘结性能试验研究

免蒸养超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)在常温养护下具有超高强、超耐久等优异性能,其与普通混凝土(Normal concrete,NC)界面的粘结性能是保证免蒸养UHPC加固NC结构获得良好性能的重要因素。为研究免蒸养UHPC-NC界面粘结性能,设计直剪试验,分析免蒸养UHPC龄期、NC强度、NC表面处理方式和界面粘结剂对界面粘结性能的影响,提出了免蒸养UHPC-NC界面粘结-滑移本构模型,并给出相关刚度系数建议值。结果表明:免蒸养UHPC-NC试件界面破坏模式主要分为粘结界面破坏、粘结界面和NC破坏、NC破坏及NC和UHPC破坏;刻槽组较凿毛组试件具有明显的开裂阶段,表现出一定的延性且具有更高的粘结强度,最大提高量为183.7%;界面使用SiKa 32LP结构胶时,其粘结强度为4.91 MPa,是其他界面粘结剂试件粘结强度的两倍以上。因此,当采用免蒸养UHPC加固NC构件时建议NC表面刻槽和采用SiKa 32LP结构胶。

钢筋与波纹管约束灌浆料的粘结-滑移本构关系试验研究

为研究钢筋与波纹管约束灌浆料间的粘结-滑移本构关系,本文设计并制作了15组基准试件和5组钢筋开槽试件,采用拉拔试验研究了钢筋与波纹管约束灌浆料间的粘结-滑移变化规律及其影响因素。研究结果表明:当锚固长度la为3~5倍钢筋直径d,孔径比D/d为2.52~4.94时,极限粘结强度随锚固长度la的增加基本呈线性降低趋势,随孔径比D/d的增大呈先增后减的变化规律,且当孔径比D/d=3.04时,极限粘结强度取得较大值,锚固性能表现最佳。不同荷载作用下,粘结应力沿锚固长度la方向呈单波峰状分布,在距离自由端0.75la附近,粘结应力取得峰值,且当孔径比D/d较大时,粘结应力分布更为均匀。通过对试验数据拟合,建立了考虑锚固长度la、孔径比D/d等因素并能反映粘结应力分布变化的粘结-滑移本构关系简化模型,与试验结果能较好吻合。

变形钢筋与机制砂混凝土黏结性能试验研究

通过混凝土试块中心的钢筋拉拔试验,研究了机制砂原料形态、石粉含量和混凝土强度对变形钢筋与机制砂混凝土黏结性能的影响规律.机制砂原料形态为碎石和卵石,石粉含量(质量分数)为5%,9%和13%,混凝土强度等级为C30,C40,C50和C60,月牙肋变形钢筋直径为12mm.结果表明:所有试件均因钢筋肋前的混凝土齿发生剪切破坏而使钢筋拔出,其黏结-滑移关系曲线可以通过特征点的黏结应力和滑移值表达为四阶段变化关系;变形钢筋与混凝土的黏结性能随着混凝土强度的提高而增加,钢筋与碎石破碎机制砂混凝土的黏结性能优于钢筋与卵石破碎机制砂混凝土;石粉含量的增加会降低黏结强度并使得黏结-滑移关系曲线的内劈裂段延长和下降段变陡.根据试验统计分析,建立了变形钢筋与机制砂混凝土的黏结-滑移本构关系.

超强韧性混凝土与钢筋黏结性能研究

通过超强韧性混凝土(PP ECC)与钢筋的黏结性能试验,分析黏结滑移曲线特点,研究了黏结强度的影响因素。结果显示,黏结强度随着随着钢筋埋长的增大而减小,随着钢筋直径的增加而降低;PP ECC中的PP纤维能够提高钢筋与水泥基材料的极限黏结强度,提高极限黏结强度所对应的滑移值。通过试验结果分析,得出PP ECC与钢筋的连续曲线黏结滑移模型。

花纹钢管混凝土黏结滑移本构关系试验研究

为了对花纹钢管混凝土黏结强度和黏结滑移本构关系问题进行研究,文章考虑钢管花纹凸起高度和混凝土强度的变化,进行了9个花纹钢管混凝土试件的推出试验。根据荷载-自由端滑移曲线的试验结果,建立了花纹钢管混凝土特征黏结强度的统计回归公式,分析了花纹凸起高度和混凝土强度对特征黏结强度的影响,并提出典型的花纹钢管混凝土基准黏结滑移本构关系数学模型:-Sf曲线本构关系模型。根据典型的-Sf曲线特点,将曲线划分3个阶段,并对3个阶段采用不同曲线进行拟合描述。研究结果表明:花纹钢管的花纹凸起高度对特征黏结强度有显著影响;采用典型的-Sf曲线模型能够很好地拟合试验曲线。试验结果可为花纹钢管混凝土黏结滑移性能和花纹钢管混凝土结构数值模拟提供参考。

聚丙烯纤维锂渣混凝土与HRB500钢筋的黏结特性

为研究聚丙烯纤维锂渣混凝土与HRB500钢筋的黏结特性,以聚丙烯纤维掺量(0、0.6、0.9、1.2、1.5 kg/m^(3))和锂渣取代水泥量(0、20%)为变量,通过中心拉拔试验研究了聚丙烯纤维掺量与锂渣取代量对黏结性能的影响。基于Tepfers黏结强度理论,结合试验结果,考虑纤维对黏结强度的影响,提出未配箍筋的纤维混凝土黏结强度理论分析模型。结果表明:锂渣取代水泥量为20%的试件,其极限黏结强度较普通混凝土提高21.9%,峰值滑移增大4.0%;随着聚丙烯纤维掺量的增加,聚丙烯纤维锂渣混凝土试件的极限黏结强度先提高后降低,当聚丙烯纤维掺量为0.9 kg/m^(3)时达到最大,极限黏结强度较普通混凝土试件提高33.1%,峰值滑移降低7.9%。将试验结果与目前国内外广泛应用的BPE模型、XU模型和CMR模型进行对比分析,提出适用于聚丙烯纤维锂渣混凝土与HRB500钢筋的黏结滑移本构模型。

NPR钢筋与海工混凝土的粘结性能试验研究

目前我国研究应用的钢材与西方发达国家相比强度仍然偏低,且普遍存在强度提高延性降低的问题,研究开发新型高强高延性钢筋是解决我国建筑用钢问题的有效途径。为了探究NPR钢筋能否应用于海工混凝土结构,本文采用中心拔出试验对NPR钢筋与海工混凝土间的粘结性能进行了研究,观察了试件的破坏形态,并分析了钢筋类型(NPR钢筋、普通钢筋)、海工混凝土强度等级(C30F250、C40F250、C50F250)、钢筋直径(8 mm、18 mm)及粘结长度(5d、7d)对粘结强度及粘结应力-滑移曲线的影响规律。试验结果表明:钢筋类型对破坏形态、粘结强度及粘结应力-滑移曲线均有明显影响;其他条件相同时,NPR钢筋的粘结强度低于普通钢筋;并且NPR钢筋的粘结强度随粘结长度的降低、海工混凝土强度等级的提高而增大。同时,采用三段式粘结-滑移本构模型对试验实测的粘结应力-滑移曲线进行拟合;结果表明,三段式模型能够较好地描述NPR钢筋与海工混凝土粘结应力-滑移曲线的特征。

HRB500高强钢筋与活性粉末混凝土黏结滑移本构关系研究

为了研究高强钢筋与活性粉末混凝土(简称RPC)的黏结性能,以钢筋直径与锚固长度为变量通过中心拉拔试验分别测定了HRB500型高强钢筋与三种不同配合比的活性粉末混凝土的黏结应力和滑移值。通过理论分析与数据拟合,探讨了影响黏结性能的主要因素,在试验与计算分析的基础上建立了黏结-滑移本构关系。拟合出的黏结-滑移本构曲线基本反映出试验曲线的变化规律,并通过比较初步分析了三种不同纤维掺量制作的RPC试块与高强钢筋黏结滑移曲线的变化规律,可为活性粉末混凝土结构有限元分析提供参考。

BFRP筋与海水海砂混凝土黏结性能的试验研究

纤维增强聚合物材料(FRP)与海水海砂混凝土(SSC)结合可以解决海洋工程建设中的河砂短缺问题。本文通过拉拔试验研究了BFRP筋与海水海砂混凝土的粘结性能。考虑了筋材类型、筋材直径、混凝土类型和箍筋约束等参数的影响。减小筋材直径有利于提高粘结性能,海水海砂的利用对混凝土的粘结性能影响不大,BFRP的粘结强度比钢筋略低,但差别较小。箍筋约束可以改变试件的破坏模式并在一定程度上提高界面粘结应力。带肋BFRP筋的粘结-滑移曲线包括微滑阶段、滑移阶段、下降阶段和残余阶段,且残余阶段粘结应力呈正弦式循环衰减形式。此外,基于实验结果和相关文献得到了BFRP筋和海水海砂混凝土的粘结滑移模型,预测的曲线与实测曲线有很好的一致性。

方钢管卵石机制砂再生粗骨料混凝土粘结滑移本构

本文经过方钢管卵石机制砂再生粗骨料混凝土粘结性能试验,提出了3个特征强度值(τs、τu、τr)和3个特征滑移值(Ssu、Su、Sr)的粘结应力-滑移曲线,并据试验结果统计回归得到了这6个特征值与各影响因素间的数学关系式,与试验结果详细对比并分析,得出本文提出的四段非线性粘结滑移本构模型合理可行。在此基础上,通过对拟合方程的分析,得到粘结强度随核心混凝土强度升高而升高、随宽厚比增加而降低、随石粉含量增加先小幅增加再大幅降低的关系,用于指导设计和仿真模拟分析。