BFRP筋—海水海砂混凝土梁短长期力学性能研究

发布时间：2017-11-04 14:04

  本文关键词：BFRP筋—海水海砂混凝土梁短长期力学性能研究

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【摘要】：由于处在高温、高湿、盐雾等因素的耦合下,岛礁环境是自然界最为恶劣的环境之一,随着我国对南海岛礁的开发,岛礁建筑的耐久问题日益突出,在岛礁环境下,建筑物普遍存在钢筋锈蚀、混凝土锈胀开裂等严重问题,因此普通钢筋混凝土结构服役寿命一般只有5-10年,严重制约我国对南海的大规模开发建设。针对建筑物的耐久性问题,传统的解决方法包括高致密混凝土、阻锈剂、钢筋涂层或不锈钢筋等,但在岛礁环境下,材料的运输费用高、施工周期长,严重限制了这些方法的实施。而玄武岩纤维复合筋(BFRP筋)因其轻质、高强、耐腐蚀等优越性能,为解决岛礁环境下建筑物耐久性问题提供了新的方法；同时,采用珊瑚礁为骨料的新型混凝土可节约诸多材料的远洋运输费用。基于此背景,本研究使用珊瑚礁混凝土替代普通混凝土,并采用BFRP筋替代钢筋作为建筑结构混凝土的配筋,实现岛礁建筑物的经济性和耐久性。本文从珊瑚礁混凝土基本力学性能、BFRP筋与珊瑚礁混凝土的界面粘结性能和BFRP筋增强珊瑚礁混凝土梁抗弯性能三个方面进行了研究,主要研究内容如下：1、通过立方体试块轴心受压试验,研究了珊瑚礁骨料级配、水灰比和养护龄期对珊瑚礁混凝土轴心抗压强度的影响,对比了不同龄期下的破坏模式,得到了珊瑚礁混凝土的最优水灰比0.54,并且试验结果表明,带有细沙的混凝土强度高于不带细沙的混凝土。2、对84个BFRP筋和珊瑚礁混凝土拉拔试件进行了腐蚀后的粘结性能试验。研究了BFRP筋直径、环境温度、腐蚀形式(海水干湿循环和海水浸泡)和腐蚀龄期对粘结性能的影响,并分析了粘结滑移各阶段的特点和粘结破坏机理,以及粘结强度随腐蚀龄期的变化规律,并与钢筋和珊瑚礁混凝土之间的粘结滑移性能进行了对比。结果表明,对于钢筋,其与珊瑚礁混凝土有着良好的粘结性能；12mmBFRP筋极限粘结强度在腐蚀前后差别不大,大部分有少量提升,8mm和16mmm的BFRP筋在腐蚀后由于粘结破坏机理的变化,极限粘结强度有着较大的下降。3、对10根BFRP筋珊瑚礁混凝土梁进行了不同干湿循环温度下的受弯性能试验,并与同等条件下的4根钢筋珊瑚礁混凝土梁进行了对比,从承载力、破坏模式、挠度分布、裂缝发展模式等方面分析了岛礁环境下BFRP筋增强海砂混凝土梁的退化规律。钢筋-珊瑚礁混凝土梁在腐蚀前后均发生的是正截面受弯破坏,最终破坏模式为受压区混凝土压碎。BFRP筋混凝土梁随着温度、腐蚀龄期的增长,破坏模式由受弯破坏向弯剪破坏和剪压破坏转变。4、在拉拔试验基础上,提出了BFRP筋与珊瑚礁混凝土的基本锚固长度公式及各环境下的修正系数；在混凝土梁抗弯试验的基础上,指出了规范抗弯承载力公式的偏保守性,提出了珊瑚礁混凝土梁裂缝宽度计算公式及其修正系数。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU37

【参考文献】

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本文编号：1139706