RPC管-海水海砂混凝土组合柱抗压性能

发布时间：2021-06-26 21:20

　　在配有碳纤维增强塑料（CFRP）封闭箍筋的活性粉末混凝土（RPC）预制管内浇筑海水海砂混凝土（SWSSC）,形成一种新型组合结构--RPC预制管-SWSSC组合柱（SFRPCT）.这种组合柱能有效克服SWSSC中的盐分对构件耐久性的影响,并适用于海洋工程等高腐蚀性环境.对12个大尺寸SFRPCT试件和3个CFRP箍筋约束SWSSC柱（FRPHSC）开展了轴压试验,研究RPC管与内部SWSSC的组合效应及箍筋间距对轴压性能的影响.结果表明,在峰值荷载下,RPC管表面产生大量细而密的裂缝,但保护层没有出现明显的剥落现象;SFRPCT的轴向承载力显著高于对应的FRPHSC,这一组合形式将RPC超高的抗压强度和CFRP箍筋的约束效应有效结合了起来.基于相关试验数据和模型,给出SFRPCT组合柱的轴向承载力计算方法,并对组合效应进行了分析,结果表明,RPC管所承担的荷载与组合柱承载力的比值在0.39～0.42之间. 

【文章来源】：湖南大学学报(自然科学版). 2020,47(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

SFRPCT组合柱结构示意图

RPC原材料的基本情况如下：水泥为52.5的硅酸盐水泥（P·I）；粉煤灰为Ⅱ级灰，比表面积为615m2/kg（经磨细处理）；硅灰平均粒径为0.1μm；石英砂规格为350～833μm(20～40目）；石英粉规格为47μm(325目）；聚羧酸高性能减水剂（粉剂）；不锈钢纤维，直径为0.2 mm，长度为13 mm.配合比为：V水泥∶V粉煤灰∶V硅灰∶V石英砂∶V石英粉∶V减水剂∶V不锈钢钢纤维=1.0∶0.1∶0.25∶1.1∶0.1∶0.015∶0.02，水胶比为0.18.在90°C热水养护48 h后，100 mm立方体抗压强度为153.8 MPa.SWSSC的设计强度等级为C50，原材料的基本情况为：水泥为42.5普通硅酸盐水泥；粗骨料为最大粒径为25 mm的碎石；细骨料为天然海砂，细度模数为2.84.采用人工海水拌制混凝土，其离子质量浓度参照文献[4]配制，见表2.混凝土配合比为：V水泥∶V碎石∶V海砂∶V人工海水=1∶2.35∶1.15∶0.38.标准养护的立方体抗压强度为55.7 MPa.

RPC预制管在实验室由人工制作，基本步骤为：扎带扎制CFRP箍筋笼，如图3(a）所示；将箍筋笼放入定制钢模内，并浇筑RPC，如图3(b）所示；室内静置48 h后拆模，并置于90℃热水养护48 h，成型的RPC管如图3(c）所示；RPC预制管作为外模，在管内浇筑SWSSC形成组合柱，待混凝土硬化后，用聚合物砂浆对组合柱的顶面进行修补，得到平整的受压面，如图3(d）所示.1.3 测量方案与加载制度

【参考文献】：
期刊论文
[1]活性粉末混凝土高温后超声研究及微观分析[J]. 龚建清,邓国旗,单波.  湖南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]RPC预制管混凝土组合柱组合效应试验研究[J]. 单波,刘志,肖岩,胡源.  湖南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]活性粉末混凝土研究进展[J]. 郑文忠,吕雪源.  建筑结构学报. 2015(10)
[4]海砂特性及海砂混凝土力学性能的研究[J]. 刘伟,谢友均,董必钦,邢锋.  硅酸盐通报. 2014(01)
[5]养护制度对活性粉末混凝土（RPC）强度的影响研究[J]. 何峰,黄政宇.  混凝土. 2000(02)

博士论文
[1]FRP筋在模拟海水—海砂混凝土孔溶液浸泡下的耐久性研究[D]. 王自柯.哈尔滨工业大学 2018

硕士论文
[1]RPC预制管混凝土组合柱抗震性能试验研究[D]. 刘志.湖南大学 2016



本文编号：3252104