HPFL-黏钢联合加固混凝土方柱早龄期轴压性能
【图文】：
痰乛C柱受压性能进行了较多的试验研究，然而采用HPFL黏钢联合加固技术的试验研究尚未见报道。为充分了解该技术加固的RC柱轴向受力性能，本文作者对8根RC方柱进行了试验测试，系统分析了早龄期加固柱的受力机理和破坏过程，为该加固技术的推广使用提供试验支持。1试验概况本次试验共制作8根混凝土方柱，其中有3根素混凝土柱和5根钢筋混凝土柱，长×宽×高均为600mm×200mm×200mm。纵筋选用412，箍筋采用Φ6@150，柱上下两端箍筋加密，以消除受压不均匀而引起的局压破坏，混凝土设计强度C30。柱几何尺寸及配筋如图1所示。单位：mm图1试件尺寸及配筋Fig.1Dimensionsandreinforcingbarsofsamples构件加固层厚度25mm；加固钢绞线直径3.2mm，截面积5.1mm2，弹性模量1.16×105MPa；加固角钢长×宽×高为25mm×25mm×3mm，截面积为143.2mm2，弹性模量为2.10×105MPa。砂浆采用RG-JS聚合物砂浆，界面剂采用AralditeXH130AB型混凝土结合胶，黏钢胶采用双酚A改性环氧树脂和改性胺类固化剂。加固构件材料强度见表1，表中fy和fu分别为钢材的屈服强度和极限强度。加固时，首先将RC柱表面进行凿毛处理，角钢黏贴范围内不得凿毛，同时将角钢阳角倒角成圆弧，防止其加载过程中割断钢绞线，同时在角钢两边按设计各预留11个螺栓孔，孔径6mm，间距60mm，除锈处理后拧上螺栓，按要求黏贴钢板，并缠绕和固定钢绞线，黏钢胶固化后涂刷界面胶并进行聚合物砂浆抹灰处理。实际工程施工时可通过焊接销钉以替代螺栓而简化施工过程。构件加固如图2所示。表1试件材料强度Table1Materials’strengthofsamples砼强度/MPa砂浆强度/MPa6箍筋12纵筋钢绞线角钢养护龄期2d养护龄期5dfy/MPafu/MPafy/MPafu
第6期黄华，等：HPFL黏钢联合加固混凝土方柱早龄期轴压性能1637图2柱加固照片Fig.2Picturesofstrengthenedcolumns2主要试验结果加固柱分别养护2d和5d，轴压试验在长安大学结构与抗震实验室进行。试验采用200t液压式压力机进行，加载初期荷载按每级60kN施加，构件开裂后按每级120kN施加，当加载至极限荷载的80%时，荷载降至每级60kN。数据采集由DH3816数据采集系统完成。主要测试试件钢筋应变、混凝土应变、钢铰线应变、角钢应变、轴向位移等，并对裂缝进行观测，记录裂缝宽度以及开展情况。加固柱轴压试验主要结果见表2。加固后各柱的早期极限承载力均得到了不同程度的提高：与未加固的RC柱Z02相比，RC柱Z1加固后养护龄期2d，聚合物砂浆强度13.80MPa，极限承载力提高幅度为22.13%；RC柱Z2~Z4加固后养护龄期5d，聚合物砂浆强度达32.61MPa，与混凝土强度34.10MPa接近，柱极限承载力提高幅度为35%~45%；相比素混凝土柱Z01，素混凝土加固柱Z5和Z6的聚合物砂浆强度和混凝土强度与Z2~Z4柱的相同，极限承载力提高幅度为48%~52%。与Z01相比，Z02承载力提高了12.96%，原柱钢筋对承载力影响不大，HPFL黏钢联合加固柱早期效果显著，，随着养护龄期的增加，聚合物砂浆强度提高，加固柱极限承载力将有进一步提高的趋势和能力。同时，根据素混凝土柱、钢筋混凝土柱、素混凝土加固柱和钢筋混凝土加固柱极限承载力的大小顺序可以知：随柱配筋率的增大，承载力提高。然而随聚合物砂浆强度提高，加固构件极限承载力对应的位移减小，延性降低。3破坏特征3.1对比柱本次试验对比柱包括素混凝土柱Z01和钢筋混凝土柱Z02。Z01破坏见图3(a)，由于构件未配钢筋，脆性较明显，当荷载达到560kN时，D面顶部中间出现细微裂缝，加载至600kN时，此裂缝
【作者单位】： 长安大学建筑工程学院;北京联合荣大工程材料有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51308065) 中国博士后科学基金资助项目(2012M511956,2014T70896) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(310828173401) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2016JM5050)~~
【分类号】：TU375.3
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