麻布加固对提高混凝土梁抗弯性能的试验.pdf

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1、广东建材2011年第9期水泥与混凝土麻布加固对提高混凝土梁抗弯性能的试验术陈鑫冯辉荣吴能森(福建农林大学交通学院)摘要：本文通过试验探讨了麻布对混凝土加固的作用，获得麻布加固混凝土梁的受弯承载力和梁裂缝的开展情况。实验数据分析验证了梁的抗弯屈服荷载存麻布的加固下明显提高，极限荷载的提高更为显著，承载力随着加固纤维量的增大而非线性增大。关键词：麻纤维；混凝土；加固；抗弯实验在天然植物纤维中，麻类纤维不仅具有较高的强度项目选用价格低廉，易于取材，力学性能相对较为适合和模量，同时具有纤维素质硬、耐摩擦、耐腐蚀、耐水

2、泡的亚麻布代替常用的碳纤维作为加固材料。等特点，我国麻类资源极其丰富，是世界上麻类分布最表2各类麻纤维的物理力学性能广、产量最多的国家之。Bisanda和Ansell⋯研究了纤维种类弹性模量极限强度断裂应变密度(GPa)(MPa)(％)(g／cm。)碱处理对剑麻／环氧复合材料的影响。章毅鹏等[z]等研黄麻(Jute)l35501．51．45究了剑麻纤维的组成结构和特点及其增强聚合复合材业麻(Flax)lOO15002．91．5料的应用前景。虽然，国内外研究的热点仍然集中在碳苎麻(Ramie)1288701．2

3、1．5纤维复合材料加固上【3][41，但是碳纤维片材加固混凝土剑麻(Sisa1)l56402．O1．45大麻(Hemp)}6901．6f因存在价格相对较高、强度未充分的发挥、延伸率相对较低等缺点，大面积推广应用受到限制。本文以麻布纤1．2试验原材料维为加固材料，粘结在混凝土梁的底部受拉侧进行加C25混凝_十，钢筋，加固材料为亚麻布，云石胶(粘固，为建筑加固补强探索新兴的加固施工技术，并进行结剂)，应变片以及用其它材料。相关的梁抗弯力学性能等试验研究，以验证麻布加固的1．3试验研究方案效果。试验梁为矩形截面简支

4、梁，采用压力机分配梁加载1材料与方法装置两点加载，构件加载情况以及配筋如图1所示。因为目前还没有麻纤维加固混凝土的相关资料，因此参照1．1麻纤维材料性能《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》嘲的工艺，对梁玻璃纤维和碳纤维是目前常用的两种加固材料。进行加固。根据加固情况将梁分组并编号，详见表3。两种材料具有各自的优缺点：玻璃纤维虽然价格适中，延伸率相对较大，但其抗拉强度和弹性模量低；碳纤维虽然抗拉强度和弹性模量较高，但延伸率较低，且价格高。表1列出了各种纤维详细拉伸力学性能。表1ACI440委员会给出的各种纤维力

5、学性能表图1梁的加载情况及配筋图(单位：mm)纤维种类弹性模量极限强度断裂应变价格(gPa)，(MPa)(％)(元／m。)表3梁的加固分组碳纤普通2O0～235<3790>1．2维高强220，～2353790～4825>1。4220梁的编号加固情况l—n不进行任何加固(对比梁)玻璃E型69，～721860～2685>4．570纤维S型86～9O3445～4825>52一n底部粘贴一层的麻布．43一n底部粘贴三层的麻布麻布具有强度高、耐酸耐碱、导热强的特性，尤其强度说明：1、纤维布加固长度均为550ram，宽度

6、为150ram；2、在纤维布的两端各加两道U型箍，宽度为200ram。居天然纤维之首。而且麻布的成本价格(约10~15元／m2)较其他加固材料低很多，其纤维的力学性能见表2。本本次试验共测试9根梁的抗弯性能。试验过程中，一25—水泥与混凝土广东建材2011年第9期要量测的内容包括试件的开裂荷载、艇服荷载、加固(2)在试验的过程中可以明显听剑部分纤维束断裂失效前荷载(极限荷载)以及应变值，记录试件荷载位移声，此次试验梁的破坏类型主要有跨中开裂破坏，受曲线、裂缝的分布和开展形态、梁的破坏形态以及梁跨区混凝土压坏，

7、加固材料断裂，加固材料与混凝土界血巾挠度锋。剥离破坏。1．4试验方法与过程(3)在试验的过程中部分加固材料被托断，部分破坏试验主婴步骤如_F：①原材料的准备工作；②钢筋表现为混凝十与纤维布之问的剥离，产生这种现象的原因，一方面可能是由于采用云石胶代替纤维布粘结剂，混凝I试件的制作及养护；③麻布纤维加固材料的粘贴其粘结强度达不到要求，另一方面呵能由于混凝=和纤养护等；④试件加载：加载装置使用微机控电液伺服万能试验机，连续加载，加载至混凝土梁歼裂并最终受弯维布之问存在应变差，造成两者之间的剥离。破坏。2．3梁跨中

8、挠度图3为三组试件跨中挠度随荷载的变化曲线对比■_一■图。麻爿l以及鼬件鞑黏拜堠布图2试件制作过程2试验结果与分析一堡一祺榷2．1受弯承载力试验分析鲫们∞∞∞们∞0。加挠度20z5试验测得的各项数据如表4，每组试验的三根试件图3荷载一跨中挠度对比图的数据平均后进行对比(表5)。表4试验数据3结论与讨论}试件编补强加隋况歼裂荷载屈服荷载极限荷载(KN)(KN)(KN)(1)通过对试验数据的分析可得，麻