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新型钢筋网加固材料的研究
作 者: 赵煜
导 师: 肖力光
学 校: 吉林建筑工程学院
专 业: 建筑技术科学
关键词: 钢筋混凝土结构 高性能复合砂浆 钢筋网加固技术
分类号: TU528
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
随着建筑工业的发展,由于环境对材料的腐蚀、结构的缺陷和损伤、使用功能改变、施工质量缺陷等因素,使建筑物在结构的承载力、耐久性等方面降低,因此,对建筑结构的加固材料、加固方法等的研究也日益凸现出其重要意义。新型钢筋网加固材料是一种新型的钢筋混凝土加固技术,适用于对混凝土结构及砌体结构的加固补强,具有强度高、收缩小、耐火、聚合力强、施工便捷等一系列优点,是一种可靠的、经济的加固方法,近年来越来越受到了工程界的重视。本文对新型钢筋网加固材料进行了大量研究,主要研究包括新型钢筋网加固材料配合比的确定,各组分对新型钢筋网加固材料性能的影响,如结合高分子聚合物聚结原理和微观测试法分析高性能聚合物改性水泥基材料的胶结机理和对水泥石的改进机理,及正交试验设计。(1)通过正交设计法对混掺硅灰和聚合物及纤维的高性能复合砂浆的力学性能的测试,硅灰掺量为水泥质量的8%、VAE乳液掺量为3%,PP纤维和钢纤维为0.2%和0.9%时为复合砂浆最佳配合比。28d抗压强度达到89.48MPa,28d抗折强度达到43.39MPa。(2)对复合砂浆的耐久性能进行试验研究,包括砂浆的收缩变形性能,抗冻性,抗渗性、抗裂性、抗冲击性和粘结性能。所得试验结果均满足国家相关要求及标准。(3)研究还采用最优配合高性能复合砂浆配以钢筋网对四根钢筋混凝土梁进行了加固受弯试验研究,加固的形式为U形三面加固。试验中测量了受弯试件的开裂荷载、极限荷载、钢筋应变等等。试验结果表明,采用钢筋网-高性能复合砂浆加固钢筋混凝土梁能有效地提高其抗弯承载力、刚度、延性及开裂荷载均有明显的提高。在梁同一挠度值对比下,正截面局部加固梁承载力可达23.2KN,梁底钢筋应变分别为1389με和1317με;加固后开裂荷载为11.56KN。正截面整体加固梁承载力可达27.4KN;梁底钢筋应变分别为1983με和1468με;加固后开裂荷载为13.10KN。斜截面整体加固梁承载力可达54.56KN;加固后开裂荷载为15.71KN。斜截面局部加固L3梁承载力可达45.59KN;加固后开裂荷载为12.07KN。该加固方法充分利用钢筋网-高性能复合砂浆优良的物理力学性能,并通过可靠的锚固粘结措施,使得加固层与原构件能够整体受力、协同变形,极大的提高了原构件的工作性能。
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全文目录
摘要 4-6 Abstract 6-11 第1章 绪论 11-34 1.1 课题研究背景及意义 11 1.2 常用的加固方法 11-15 1.2.1 加大截面加固法 12 1.2.2 外包钢加固法 12 1.2.3 预应力加固法 12-13 1.2.4 粘钢补强加固法 13 1.2.5 纤维复合材料加固法 13-14 1.2.6 钢筋网复合砂浆加固法 14-15 1.3 国内外钢筋网高性能复合砂浆加固的研究现状 15-32 1.3.1 国内外对纤维混凝土(砂浆)的研究现状 15-20 1.3.2 对聚合物混凝土(砂浆)的研究 20-24 1.3.3 对活性矿物掺合料的研究 24-29 1.3.4 聚合物-矿物或矿粉双掺改性混凝土、水泥砂浆的研究 29-30 1.3.5 国内外钢筋网高性能复合砂浆加固方法的研究现状 30-32 1.4 本课题的主要研究内容 32-33 1.5 本章小结 33-34 第2章 试验原材料、设备及试件制备 34-42 2.1 实验原材料 34-36 2.2 试验方法 36-41 2.2.1 砂浆拌合物性能的测定 36-37 2.2.2 砂浆机械强度的测定 37-38 2.2.3 砂浆收缩性能测试 38 2.2.4 砂浆抗渗性的测定 38-39 2.2.5 砂浆抗冻性能测试(慢冻法) 39-40 2.2.6 砂浆抗裂性能测试 40-41 2.2.7 扫描电镜(SEM)试验 41 2.3 本章小结 41-42 第3章 材料试验结果与分析 42-77 3.1 基准砂浆的力学性能 42-43 3.2 硅灰对复合砂浆的力学性能影响及微观分析 43-45 3.3 单掺VAE 乳胶对复合砂浆的力学性能影响及微观分析 45-50 3.4 单掺聚丙烯纤维对复合砂浆的力学性能影响及微观分析 50-52 3.5 单掺钢纤维对复合砂浆的力学性能影响及微观分析 52-55 3.6 双掺聚丙烯纤维及VAE 乳胶对复合砂浆的力学性能影响 55-57 3.7 双掺钢纤维及VAE 乳胶对复合砂浆的力学性能影响 57-59 3.8 双掺钢纤维及聚丙烯纤维对复合砂浆的影响 59-61 3.9 三掺钢纤维、聚丙烯纤维及VAE 乳胶对复合砂浆的力学性能影响 61-65 3.10 高性能复合砂浆耐久性能的研究 65-75 3.10.1 高性能复合砂浆抗裂性的性能 65-71 3.10.2 高性能复合砂浆收缩性能的研究. 71 3.10.3 高性能复合砂浆抗渗性能的研究 71-73 3.10.4 高性能复合砂浆抗冻性的研究 73-74 3.10.5 高性能复合砂浆抗冲击性能的研究 74 3.10.6 高性能复合砂浆粘结性能的研究 74-75 3.11 本章小结 75-77 第4章 结构试验结果与分析 77-89 4.1 试验方案设计 77-81 4.1.1 试验目的 77 4.1.2 试验梁的设计与制作 77-79 4.1.3 加固方法 79-80 4.1.4 加荷方案设计 80 4.1.5 观测方案设计 80-81 4.2 试验结果 81-86 4.3 试验结果分析 86-88 4.4 本章小结 88-89 结论 89-92 参考文献 92-99 攻读学位期间发表的学术论文 99-102 致谢 102
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 混凝土及混凝土制品
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