玄武岩纤维复合筋材力学性能试验及岩土锚固应用

发布时间：2017-11-16 20:11

  本文关键词：玄武岩纤维复合筋材力学性能试验及岩土锚固应用

  更多相关文章： BFRP 力学性能 粘结强度 土质边坡 岩质边坡 锚杆 锚索

【摘要】：玄武岩纤维复合材料(BFRP)具有抗拉强度高、耐酸碱腐蚀性、高温条件下稳定性高和电绝缘性好、化学稳定性稳定且玄武岩成本低廉等优点。同时BFRP的热膨胀性和混凝土的热膨胀性相似,确保了混凝土的变形和筋材的变形是同步的；在岩土边坡支护工程中,常用锚杆(索)进行支护加固。常规锚杆(索)存在锈蚀问题,如果能够提出合理的理论支持和设计方案,使用BFRP锚杆(索)部分或全部替代钢筋锚杆(索),将具有广泛的工程应用价值。BFRP的力学性能指标是BFRP边坡锚固应用设计的重要参数。本文试验测试得到不同直径BFRP的极限抗拉拔强度大约为900MPa～1100MPa、弹性模量约为46.3GPa～54.3GPa、抗剪强度约为159～189MPa,并得到BFRP筋材耐腐蚀性以及其它力学性能。BFRP筋与水泥基类之间的粘结能力,是BFRP锚杆边坡支护设计施工的基础。本文通过对BFRP筋注浆锚固试件进行粘结强度试验,对BFRP筋与水泥基类之间的粘结强度进行了研究。探讨了不同型号的水泥基类与BFRP筋材之间的粘结强度。根据试验结果,建议BFRP筋材与水泥基类的粘结强度取值约为2MPa-4MPa。本文对BFRP筋锚杆(索)的设计与应用进行了初步的研究,同时在土质边坡和岩质边坡的两种边坡锚固体系下,分别与传统锚杆(索)进行了对比试验。现场试验表明,通过等强度替代设计,BFRP筋材锚杆(索)边坡锚固效果与传统锚杆(索)锚杆效果类似。通过现场试验,总结了BFRP筋锚杆(索)施工工艺,验证了BFRP筋锚杆(索)锚固效果。BFRP筋材作为锚杆(索)时,可参考传统锚杆设计规范进行设计。BFRP筋材抗拉强度高,耐酸碱,与混凝土的粘结性能良好,是一种新型岩土工程加固材料,有较好的推广应用前景。建议在岩土工程中进行推广使用,进一步验证BFRP筋材锚杆(索)长期性能。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU476;TU599

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本文编号：1193538