凍融循環(huán)作用下新老混凝土粘結(jié)的劈拉性能試驗(yàn)研究

新老混凝土良好結(jié)合是混凝土修補(bǔ)成功的關(guān)鍵,提出設(shè)置界面構(gòu)造錨筋來增強(qiáng)新老混凝土粘結(jié)性能,通過采用劈拉試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)綜合分析有無構(gòu)造錨筋的新老混凝土試件以及新、老混凝土整體試件的劈拉強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度特性。試驗(yàn)結(jié)果表明:無界面構(gòu)造錨筋時新老混凝土水平粘結(jié)面試件的劈拉強(qiáng)度高于具有豎直粘結(jié)面的試件;采用構(gòu)造錨筋的新老混凝土試件比不加錨筋試件的劈拉強(qiáng)度增長了24.1%;采用錨筋的新老混凝土試件的剪切破壞面均發(fā)生在結(jié)合面處,且試件兩個結(jié)合面的剪切破壞不是同時產(chǎn)生;采用錨筋試件的剪切強(qiáng)度為無錨筋試件剪切強(qiáng)度的3.49倍,為新混凝土整體剪切試件強(qiáng)度的115.5%;構(gòu)造錨筋能明顯增強(qiáng)新老混凝土粘結(jié)性能。

對土建工程施工中普遍存在的新老混凝土粘結(jié)問題進(jìn)行了簡要的分析。提出了新老混凝土表面處理方法及界面粘結(jié)材料的選擇和應(yīng)用。

本文采用不同的界面處理方法，通過試驗(yàn)對新老混土粘結(jié)界面的抗剪強(qiáng)度和抗?jié)B性能進(jìn)行研究，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及掃描電鏡下的微觀分析，對各種不同的處理方法進(jìn)行評述，為實(shí)際工程中的應(yīng)用提供參考。

本文研究了界面處理對新老混凝土抗剪強(qiáng)度和抗?jié)B性能的影響．試驗(yàn)結(jié)果表明，采用水泥凈漿粘結(jié)劑，可以有效地提高界面的抗剪強(qiáng)度和抗?jié)B性能．

采用高壓水射法對新老混凝土粘結(jié)面進(jìn)行沖毛處理．粘結(jié)面的粗糙度以灌砂平均深度定量描述．以三種噴射水壓力處理得到了不同粗糙度的粘結(jié)面，發(fā)現(xiàn)隨著噴射水壓力的增大，粘結(jié)面的粗糙度增大，粘結(jié)劈拉強(qiáng)度提高．

ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｖｏｌ.40,ｎｏ.1,2010工業(yè)建筑　2010年第40卷第1期　　 凍融循環(huán)作用后變形鋼筋與混凝土 粘結(jié)性能退化研究 ＊ 冀曉東 1 　趙　寧 2 　宋玉普 3 (1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,北京　100083;2.黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司規(guī)劃研究院,鄭州　450003; 3.大連理工大學(xué)海岸與近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連　116024) 　　摘　要:凍融循環(huán)作用后,混凝土內(nèi)部發(fā)生損傷,混凝土的質(zhì)量損失增加,超聲波速、抗壓強(qiáng)度和劈裂抗 拉強(qiáng)度下降;而隨著凍融循環(huán)作用次數(shù)的增加,鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度下降,鋼筋自由端的峰值滑移量則 增大;通過對3種直徑螺紋鋼筋與混凝土凍融后的粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究得出:凍融循環(huán)作用后鋼筋與混凝土 粘

實(shí)際工程混凝土澆筑意外中斷時有發(fā)生,恢復(fù)澆筑新混凝土?xí)r,中斷前的老混凝土很多處于第二齡期.為提高第二齡期老混凝土與新混凝土的粘結(jié)性能,通過采用不同水灰比水泥凈漿和不同摻量粉煤灰水泥漿界面劑,研究不同水泥第二齡期老混凝土與新老混凝土7d和28d粘結(jié)劈拉強(qiáng)度的變化規(guī)律.結(jié)果表明:三種水泥混凝土粘結(jié)劈拉強(qiáng)度均隨水泥凈漿界面劑水灰比的增大而減小;水泥凈漿(使用水泥為普通硅酸鹽水泥)界面劑對普通硅酸鹽水泥的粘結(jié)效果最好,次之為礦渣硅酸鹽水泥,最差為復(fù)合硅酸鹽水泥.界面劑中摻加粉煤灰可在一定程度上改善第二齡期老混凝土與新混凝土的粘結(jié)性能.

在新老混凝土粘結(jié)面斷裂性能試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了新老混凝土粘結(jié)面斷裂破壞模式,分析討論了界面層特性及界面微裂縫擴(kuò)展對新老混凝土粘結(jié)面斷裂性能的影響。建立了新老混凝土粘結(jié)面帶狀微裂縫斷裂過程區(qū)模型,根據(jù)該模型可求出斷裂過程區(qū)尺寸。結(jié)合裂縫過程區(qū)的荷載~應(yīng)變試驗(yàn)結(jié)果,用臨界斷裂韌度對新老混凝土粘結(jié)斷裂韌度進(jìn)行了斷裂過程區(qū)影響修正。

混凝土作為重要的土木工程材料,在現(xiàn)代建筑中運(yùn)用的越來越廣泛,其耐久性研究也得到越來越多的重視,凍融循環(huán)可以造成混凝土的凍融損傷進(jìn)而影響混凝土的耐久性能,不僅可以導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面混凝土脫落,影響結(jié)構(gòu)的使用功能和外觀,更嚴(yán)重的是使混凝土的強(qiáng)度降低,使構(gòu)件承載力降低,主要對不同等級的混凝土試塊進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn),通過力學(xué)性能試驗(yàn)研究凍融循環(huán)對混凝土耐久性的影響,為混凝土耐久性研究提供依據(jù)。

混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造己成為土木工程中一個重要的工程領(lǐng)域。新老混凝土界面粘結(jié)質(zhì)量是此類修補(bǔ)加固工程成功的關(guān)鍵,因此,對新老混凝土界面粘結(jié)質(zhì)量檢驗(yàn)的相關(guān)研究具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

試驗(yàn)研究了超高韌性水泥基復(fù)合材料(uhtcc)與混凝土間的粘結(jié)抗折性能,分析了6種粗糙度的粘結(jié)面、4種強(qiáng)度等級的混凝土及5種界面處理劑影響因素。試驗(yàn)結(jié)果表明,粘結(jié)抗折強(qiáng)度隨界面粗糙度、混凝土強(qiáng)度的增加而增大,使用粉煤灰硅灰改性水泥凈漿和丁苯凈漿處理劑能顯著提高uhtcc材料與混凝土間的粘結(jié)抗折強(qiáng)度。

通過16組共48個100mm×100mm×100mm4種纖維混凝土與既有混凝土粘結(jié)的立方體試件劈拉試驗(yàn),研究了新混凝土中纖維種類、纖維摻量對粘結(jié)試件劈拉性能的影響。結(jié)果表明各種纖維的加入總體上均有利于新老混凝土粘結(jié)性能的提高,效果最佳的是碳納米管,其次是聚丙烯腈纖維,然后是玄武巖纖維和鋼纖維。通過64組共192個100mm×100mm×100mm纖維增強(qiáng)聚合物改性混凝土與既有混凝土粘結(jié)的立方體試件劈拉試驗(yàn),研究了新混凝土中纖維種類、纖維與聚合物摻量組合對粘結(jié)試件劈拉性能的影響;苯丙乳液的復(fù)合摻入總體上可進(jìn)一步提高新老混凝土的粘結(jié)劈拉強(qiáng)度;各種纖維與苯丙乳液復(fù)摻時,均存在一個苯丙乳液摻量的最佳值。

在混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)和加固工程中,新老混凝土的粘結(jié)性能是最為關(guān)鍵的問題。而新老混凝土粘結(jié)面的抗剪切性能在兩部分混凝土共同受力中起著極為重要的作用。采用3年齡期的老混凝土,通過比較,澆制了一批z形新老混凝土粘結(jié)試件和整體混凝土伴隨試件。通過剪切試驗(yàn)研究,得出了不同界面劑對新老混凝土粘結(jié)剪切性能的影響規(guī)律,并進(jìn)行了雙因素方差分析。

在混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)和加固工程中,新老混凝土的粘結(jié)性能是剪切性能在兩部分混凝土共同受力中起著極為重要的作用.采用3年齡期的老混凝土,通過比較,澆制了一批z形新老混凝土粘結(jié)試件和整體混凝土伴隨試件.通過剪切試驗(yàn)研究,得出了不同界面劑對新老混凝土粘結(jié)剪切性能的影響規(guī)律,并進(jìn)行了雙因素方差分析.

混凝土凍融損傷破壞是我國東北部寒冷地區(qū)建筑物老化危害的主要問題之一,凍融循環(huán)作用導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生損傷,并且隨著凍融循環(huán)作用次數(shù)的增加混凝土質(zhì)量損失增大,抗壓強(qiáng)度與劈裂抗拉強(qiáng)度下降;鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度將會隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸下降：22mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的8.68mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的2.57mpa,18mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的10.92mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的4.23mpa,14mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的12.80mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的6.21mpa;鋼筋在混凝土內(nèi)部的滑移量逐漸增大,22mm鋼筋滑移量由0.402mm增大到1.205mm,18mm鋼筋滑移量由1.070mm增大到1.823mm,14mm鋼筋滑移量由1.370mm增大到2.035mm,嚴(yán)重影響建筑物的長期使用和安全運(yùn)行。

混凝土凍融損傷破壞是我國東北部寒冷地區(qū)建筑物老化危害的主要問題之一,凍融循環(huán)作用導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生損傷,并且隨著凍融循環(huán)作用次數(shù)的增加混凝土質(zhì)量損失增大,抗壓強(qiáng)度與劈裂抗拉強(qiáng)度下降;鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度將會隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸下降:22mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的8.68mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的2.57mpa,18mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的10.92mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的4.23mpa,14mm鋼筋試件極限粘結(jié)強(qiáng)度由凍融循環(huán)作用0次的12.80mpa降低到凍融循環(huán)作用50次的6.21mpa;鋼筋在混凝土內(nèi)部的滑移量逐漸增大,22mm鋼筋滑移量由0.402mm增大到1.205mm,18mm鋼筋滑移量由1.070mm增大到1.823mm,14mm鋼筋滑移量由1.370mm增大到2.035mm,嚴(yán)重影響建筑物的長期使用和安全運(yùn)行。

通過對105塊100mm×100mm×100mm鋼纖維混凝土與老混凝土立方體粘結(jié)試塊快速凍融后的劈拉試驗(yàn),探討凍融循環(huán)次數(shù)、鋼纖維體積率等因素對新老混凝土粘結(jié)性能的影響。結(jié)果表明,鋼纖維混凝土與老混凝土粘結(jié)劈拉強(qiáng)度隨凍融次數(shù)增加而下降、隨鋼纖維體積率的增加有一定程度提高。最后,建立了考慮老混凝土劈拉強(qiáng)度、凍融循環(huán)次數(shù)和鋼纖維體積率影響的鋼纖維混凝土與普通老混凝土粘結(jié)劈拉強(qiáng)度的計算模式。

為了解界面處理類型、水泥復(fù)合砂漿及混凝土的強(qiáng)度等級這三個因素對水泥復(fù)合砂漿和混凝土粘結(jié)性能的影響,對高性能水泥復(fù)合砂漿與混凝土粘結(jié)形成的標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行劈拉試驗(yàn)。結(jié)果表明,隨著混凝土強(qiáng)度和高性能水泥復(fù)合砂漿強(qiáng)度的提高,粘結(jié)劈拉強(qiáng)度隨之提高,但粘結(jié)劈拉強(qiáng)度與它們的比值卻隨之下降,界面處理形成適當(dāng)?shù)拇植诙扔兄谡辰Y(jié)性能的改善。水泥復(fù)合砂漿強(qiáng)度對劈拉強(qiáng)度的影響高度顯著,界面處理類型一般顯著,混凝土強(qiáng)度極不顯著。基于此,建立劈拉強(qiáng)度與砂漿強(qiáng)度的關(guān)系模型并引入混凝土強(qiáng)度因素對其進(jìn)行修正,通過驗(yàn)證表明,試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計算結(jié)果吻合良好。

為了研究凍融循環(huán)對普通混凝土斷裂性能的影響,依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行混凝土快速凍融循環(huán)試驗(yàn),對4組c20普通混凝土進(jìn)行了凍融次數(shù)分別為0次,10次,20次和30次的試件的斷裂能測試.試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,混凝土斷裂能呈逐漸下降趨勢,斷裂能損失與相對動彈模損失率的變化規(guī)律基本一致.這說明斷裂能也可作為衡量混凝土凍融損傷的一個重要指標(biāo).

銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究——通過對不同銹蝕量的光面鋼筋和變形鋼筋進(jìn)行拔出試驗(yàn)，得到了兩種鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能隨著不同鋼筋銹蝕量的變化規(guī)律；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計分析，給出了兩種鋼筋銹蝕后與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度計算公式；最后，還給出了銹蝕鋼...

外貼纖維加固梁cfrp與混凝土粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究——frp與混凝土之間的粘結(jié)性能是控制外貼frp加固混凝土結(jié)構(gòu)成敗的關(guān)鍵，在外貼cfrp加固鋼筋混凝土梁試驗(yàn)中，在純彎段內(nèi)沿cfrp受力方向連續(xù)粘貼了應(yīng)變片，進(jìn)行了cfrp與混凝土的粘結(jié)性能的試驗(yàn)研究，并在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的...

水利學(xué)報 2004年1月shuilixuebao第1期 文章編號：0559-9350(2004)01-0095-05 凍融循環(huán)后混凝土雙軸壓的試驗(yàn)研究 宋玉普 1 ，覃麗坤 1,2 ，張眾 1 ，于長江 1 （1.大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧大連116024;2.大連大學(xué)土木建筑學(xué)院，遼寧大連116622） 摘要：利用大型混凝土靜、動三軸試驗(yàn)系統(tǒng)，對經(jīng)過0、25、50、75次凍融循環(huán)的混凝土，進(jìn)行了5種比例加載路 徑的雙軸壓試驗(yàn)，測得了混凝土的強(qiáng)度及兩個加載方向的應(yīng)變，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，系統(tǒng)地探討了凍融循環(huán)后，混凝 土在不同比例加載下的雙軸受壓強(qiáng)度和變形特性。在此基礎(chǔ)上，建立了凍融循環(huán)后混凝土雙軸壓的破壞準(zhǔn)則，為北 方寒冷地區(qū)的水壩、混凝土路面等的設(shè)計、分析提供了試驗(yàn)及理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞：混凝土；凍融循環(huán)；