全珊瑚骨料海水混凝土与FRP筋粘结性能试验研究
发布时间：2021-02-03 18:08
在远离大陆的海洋岛礁工程建设中,使用珊瑚粗细骨料和海水拌制的全珊瑚骨料海水混凝土是解决海洋岛礁工程建设中建筑材料稀缺的有效手段之一,全珊瑚骨料海水混凝土的应用对于远海岛礁工程的建设具有重要意义。本文为此开展了三部分的试验研究:第一,利用正交试验配制特定抗压强度的全珊瑚骨料海水混凝土,研究全珊瑚骨料海水混凝土的配制方法及强度增长规律;第二,采用FRP力学性能实验,研究了高温高湿与珊瑚混凝土环境下,BFRP筋的力学性能退化。分析了温度、侵蚀龄期、混凝土种类对BFRP筋力学性能退化的影响规律,并且利用Fick和Arrhenius退化模型对珊瑚混凝土内BFRP筋寿命进行了预测;第三采用拔出实验,探究FRP筋种类、混凝土种类、FRP筋表面形式、珊瑚混凝土强度、相对保护层厚度、FRP筋直径、FRP筋粘结长度、箍筋约束等众多因素对粘结性能的影响。基于实验数据和已有的经典的FRP筋与混凝土的粘结滑移本构模型,建立了符合FRP筋与全珊瑚骨料海水混凝土的三段式粘结滑移本构关系模型,最后利用试验数据推导了FRP筋与珊瑚混凝土的基本锚固长度公式。本文的主要研究结论如下:（1）现有的普通混凝土和轻骨料混凝土配合...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南海永暑岛机场
Ｑ笕ㄒ娑杂谖颐枪?冶涞迷嚼丛街匾??伴随着海洋经济的发展以及陆地资源的紧缺，人们对在海岛上进行各种工程建设势在必行，如图1-1。但是在远海岛礁上建设的机尝码头、港口等工程时经常会面临着缺乏砂石、淡水等最基本的建筑材料问题，采用轮船从大陆运输各种资源必然面临着巨大的运输成本压力，并且由于海洋中风浪的原因，很难保证工程建设的工期[3]。但是在南海的众多岛礁上却分布着大量的珊瑚礁砂资源，如果能够合理的利用这些资源进行工程建设，做到就地取材，那将具有重大的现实意义和实用价值。图1-1南海永暑岛机场图1-2海工混凝土钢筋锈蚀问题Figure1-1YonghaiIslandAirportFigure1-2Corrosionofrebarsinmarineconcrete在当今世界的工程建设领域，钢筋和混凝土材料依然是使用最广泛的工程建设材料。但是在海洋岛礁工程的建设中需要考虑钢筋在海工混凝土中的耐久性问题。根据资料显示[4-5]，无论是我国还是美国、加拿大等发达国家，都有数量众多的桥梁、码头等海工构筑物因为钢筋锈蚀造成破坏（图1-2），世界各国每年在为防止钢筋锈蚀造成建筑物破坏产生的维护、维修费用巨大。英国、日本、澳大利亚等岛国每年花费数百亿美元用于修复或者维修腐蚀混凝土结构；加拿大每年在此项的开支更是多达5000多亿美元；在我国广东沿海、江浙等地区，许多港口的钢混结构、桥面板、桥墩等工程因钢筋锈蚀不能正常使用[6-7]。而在海洋
1绪论131=1mmsA图1-4改进的BPE模型Figure1-4ImprovedBPEmodel改进的BPE模型不仅对大部分FRP筋混凝土构件有较好的适用性，而且形式简单，便于推广使用。（4）连续曲线模型上述典型粘结滑移曲线本构模型依然存在一些缺陷，改进的BPE模型下降段为直线与实际情况不符合，并且在峰值点出不光滑连续，CMR模型只有上升段；Malvar模型初始斜率是限值/mmFs，而不是无穷大。基于已有的模型和不足，高丹盈等[100-101]人在总结国内外已有的FRP筋与混凝土s本构模型的基础上，提出了s连续曲线模型，如图1-5所示：图1-5连续曲线模型Figure1-5Continuouscurvemodel连续曲线模型可表示为：上升段：000=2ssss0≤S≤S0（1-5a）下降段：
【参考文献】：
期刊论文
[1]海水海砂混凝土内玄武岩纤维增强复材筋性能退化研究[J]. 陆中宇,李永超,谢建和. 工业建筑. 2019(09)
[2]海水-珊瑚砂混凝土力学性能及微结构演变[J]. 王建平,李新平,郭东,孙涛,程书凯,闫革. 建材世界. 2019(02)
[3]CFRP筋-低强度珊瑚混凝土梁抗弯性能试验研究[J]. 王磊,陈武,段志刚,易金. 铁道建筑. 2018(08)
[4]BFRP筋与珊瑚混凝土粘结性能试验研究[J]. 杨超,杨树桐,戚德海. 工程力学. 2018(S1)
[5]珊瑚骨料混凝土性能及微结构的研究进展[J]. 王爱国,吕邦成,刘开伟,马雪,徐海燕,谭京梅. 材料导报. 2018(09)
[6]珊瑚砂中应力波衰减规律的实验研究[J]. 于潇,陈力,方秦. 岩石力学与工程学报. 2018(06)
[7]海水浸泡对FRP筋-珊瑚混凝土粘结性能的影响[J]. 王磊,李威,陈爽,毛亚东,王恺. 复合材料学报. 2018(12)
[8]GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的试验研究[J]. 王磊,毛亚东,陈爽,李威,谷文慧. 建筑材料学报. 2018(02)
[9]剑麻纤维增强混凝土力学性能研究[J]. 王雪,翟颠颠,郭远臣,王智,赵婷,刘俊. 硅酸盐通报. 2017(07)
[10]全珊瑚海水混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究[J]. 达波,余红发,麻海燕,张亚栋,袁银峰,余强,谭永山,糜人杰. 建筑结构学报. 2017(01)
博士论文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
[2]GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁力学性能及设计方法[D]. 郝庆多.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]搅拌工艺对多孔类骨料混凝土性能的影响[D]. 陈迪森.广西大学 2017
[2]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[3]珊瑚混凝土的疲劳特性及微观机理研究[D]. 张栓柱.广西大学 2012
[4]玄武岩纤维复合筋高温性能研究[D]. 吴敬宇.中国地震局工程力学研究所 2011
[5]GFRP筋与纤维混凝土粘结滑移试验研究[D]. 陈剑.大连理工大学 2008
本文编号：3016942
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南海永暑岛机场
Ｑ笕ㄒ娑杂谖颐枪?冶涞迷嚼丛街匾??伴随着海洋经济的发展以及陆地资源的紧缺，人们对在海岛上进行各种工程建设势在必行，如图1-1。但是在远海岛礁上建设的机尝码头、港口等工程时经常会面临着缺乏砂石、淡水等最基本的建筑材料问题，采用轮船从大陆运输各种资源必然面临着巨大的运输成本压力，并且由于海洋中风浪的原因，很难保证工程建设的工期[3]。但是在南海的众多岛礁上却分布着大量的珊瑚礁砂资源，如果能够合理的利用这些资源进行工程建设，做到就地取材，那将具有重大的现实意义和实用价值。图1-1南海永暑岛机场图1-2海工混凝土钢筋锈蚀问题Figure1-1YonghaiIslandAirportFigure1-2Corrosionofrebarsinmarineconcrete在当今世界的工程建设领域，钢筋和混凝土材料依然是使用最广泛的工程建设材料。但是在海洋岛礁工程的建设中需要考虑钢筋在海工混凝土中的耐久性问题。根据资料显示[4-5]，无论是我国还是美国、加拿大等发达国家，都有数量众多的桥梁、码头等海工构筑物因为钢筋锈蚀造成破坏（图1-2），世界各国每年在为防止钢筋锈蚀造成建筑物破坏产生的维护、维修费用巨大。英国、日本、澳大利亚等岛国每年花费数百亿美元用于修复或者维修腐蚀混凝土结构；加拿大每年在此项的开支更是多达5000多亿美元；在我国广东沿海、江浙等地区，许多港口的钢混结构、桥面板、桥墩等工程因钢筋锈蚀不能正常使用[6-7]。而在海洋
1绪论131=1mmsA图1-4改进的BPE模型Figure1-4ImprovedBPEmodel改进的BPE模型不仅对大部分FRP筋混凝土构件有较好的适用性，而且形式简单，便于推广使用。（4）连续曲线模型上述典型粘结滑移曲线本构模型依然存在一些缺陷，改进的BPE模型下降段为直线与实际情况不符合，并且在峰值点出不光滑连续，CMR模型只有上升段；Malvar模型初始斜率是限值/mmFs，而不是无穷大。基于已有的模型和不足，高丹盈等[100-101]人在总结国内外已有的FRP筋与混凝土s本构模型的基础上，提出了s连续曲线模型，如图1-5所示：图1-5连续曲线模型Figure1-5Continuouscurvemodel连续曲线模型可表示为：上升段：000=2ssss0≤S≤S0（1-5a）下降段：
【参考文献】：
期刊论文
[1]海水海砂混凝土内玄武岩纤维增强复材筋性能退化研究[J]. 陆中宇,李永超,谢建和. 工业建筑. 2019(09)
[2]海水-珊瑚砂混凝土力学性能及微结构演变[J]. 王建平,李新平,郭东,孙涛,程书凯,闫革. 建材世界. 2019(02)
[3]CFRP筋-低强度珊瑚混凝土梁抗弯性能试验研究[J]. 王磊,陈武,段志刚,易金. 铁道建筑. 2018(08)
[4]BFRP筋与珊瑚混凝土粘结性能试验研究[J]. 杨超,杨树桐,戚德海. 工程力学. 2018(S1)
[5]珊瑚骨料混凝土性能及微结构的研究进展[J]. 王爱国,吕邦成,刘开伟,马雪,徐海燕,谭京梅. 材料导报. 2018(09)
[6]珊瑚砂中应力波衰减规律的实验研究[J]. 于潇,陈力,方秦. 岩石力学与工程学报. 2018(06)
[7]海水浸泡对FRP筋-珊瑚混凝土粘结性能的影响[J]. 王磊,李威,陈爽,毛亚东,王恺. 复合材料学报. 2018(12)
[8]GFRP筋与珊瑚混凝土黏结性能的试验研究[J]. 王磊,毛亚东,陈爽,李威,谷文慧. 建筑材料学报. 2018(02)
[9]剑麻纤维增强混凝土力学性能研究[J]. 王雪,翟颠颠,郭远臣,王智,赵婷,刘俊. 硅酸盐通报. 2017(07)
[10]全珊瑚海水混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究[J]. 达波,余红发,麻海燕,张亚栋,袁银峰,余强,谭永山,糜人杰. 建筑结构学报. 2017(01)
博士论文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.广西大学 2012
[2]GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁力学性能及设计方法[D]. 郝庆多.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]搅拌工艺对多孔类骨料混凝土性能的影响[D]. 陈迪森.广西大学 2017
[2]全珊瑚海水混凝土的配合比设计和基本性能[D]. 袁银峰.南京航空航天大学 2015
[3]珊瑚混凝土的疲劳特性及微观机理研究[D]. 张栓柱.广西大学 2012
[4]玄武岩纤维复合筋高温性能研究[D]. 吴敬宇.中国地震局工程力学研究所 2011
[5]GFRP筋与纤维混凝土粘结滑移试验研究[D]. 陈剑.大连理工大学 2008
本文编号：3016942
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