【摘要】：腐蝕環(huán)境中混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能越來越受到人們的關(guān)注。目前常用的提高混凝土耐腐蝕性的措施,主要有增加混凝土保護(hù)層厚度、采用高性能混凝土、混凝土表面涂層,以及采用陰極保護(hù)等方法,但這些措施都存在著一定的局限性。利用磷酸鉀鎂水泥的高致密性和早凝高強(qiáng)的優(yōu)點,在加固結(jié)構(gòu)的外圍形成有效的約束,同時減緩了結(jié)構(gòu)的腐蝕速度,從而提高了結(jié)構(gòu)的耐久性,因此本文提出將磷酸鉀鎂水泥(Magnesium Potassium Phosphate Cement,MKPC)基織物增強(qiáng)混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)材料用于腐蝕環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)的加固本文的研究內(nèi)容主要包括:1、腐蝕環(huán)境中TRC薄板的力學(xué)性能試驗研究通過對腐蝕環(huán)境下TRC薄板的抗彎強(qiáng)度的測試,研究了腐蝕時間、基體材料對TRC薄板極限承載力,變形及裂縫寬度的影響。試驗結(jié)果表明:磷酸鉀鎂水泥基TRC薄板抗彎強(qiáng)度要高于硅酸鹽水泥基TRC板,極限承載力提高了3倍左右;腐蝕后,2種基體材料的TRC板抗彎性能均有一定的下降,磷酸鉀鎂水泥基TRC薄板的力學(xué)性能劣化程度小于硅酸鹽水泥基TRC薄板,硅酸鹽水泥薄板抗彎強(qiáng)度下降幅度為16.9%~39.6%,磷酸鉀鎂水泥砂漿薄板的下降幅度為8%~17.1%左右;2、腐蝕環(huán)境中TRC約束混凝土柱鋼筋與混凝土界面黏結(jié)性能的研究分析氯鹽侵蝕等作用影響下TRC約束柱鋼筋與混凝土的黏結(jié)性能。通過中心拔出試驗研究鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)強(qiáng)度,探討氯鹽等侵蝕作用下黏結(jié)強(qiáng)度的劣化機(jī)理,并評價了加固層對結(jié)構(gòu)性能的提升效果。試驗表明:銹蝕率分別為0%、2.5%、5%的加固試件與未加固構(gòu)件相比黏結(jié)強(qiáng)度分別增加了79%、92%、176%;加固之后進(jìn)行二次腐蝕的構(gòu)件,其黏結(jié)強(qiáng)度高于未進(jìn)行二次腐蝕的構(gòu)件,銹蝕率0%、2.5%、5%,分別增加了21.9%、8.4%、6.9%。3、腐蝕環(huán)境中TRC約束混凝土軸心受壓短柱力學(xué)性能的研究對腐蝕環(huán)境下磷酸鉀鎂水泥基TRC約束鋼筋混凝土短柱的軸壓性能進(jìn)行了研究,并與硅酸鹽水泥基體TRC加固柱進(jìn)行了對比。通過軸壓破壞試驗測試鋼筋銹蝕率、加固基體材料、加固層數(shù)等因素對混凝土柱軸壓性能的影響。試驗結(jié)果表明:與未加固構(gòu)件相比,銹蝕率0%、2.5%、5%的單層TRC加固柱極限承載力分別增加了15.36%、15.5%、13.71%;雙層TRC加固柱分別提高了26.89%、26.56%、21.82%經(jīng)過二次腐蝕后單層TRC加固混凝土柱承載力分別降低了5.22%、4.56%、6.31%,雙層TRC加固柱分別降低了4.36%、5.06%、4.88%。4、磷酸鉀鎂水泥基TRC加固柱極限承載力計算公式的推導(dǎo)對磷酸鉀鎂水泥基TRC約束柱軸心受壓承載力計算公式進(jìn)行了推導(dǎo),并在此基礎(chǔ)上引入了銹蝕率對強(qiáng)度的折減系數(shù),擬合出TRC加固銹蝕混凝土柱極限承載力計算公式,公式計算所得理論值與試驗結(jié)果基本吻合。5、磷酸鉀鎂水泥基TRC約束柱力學(xué)性能及耐腐蝕性能增強(qiáng)機(jī)理研究結(jié)合本文試驗內(nèi)容,對磷酸鉀鎂水泥基TRC的增強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,TRC加固層能夠有效限制混凝土柱的橫向變形,在受力過程能夠和核心混凝土協(xié)同受力,提高了結(jié)構(gòu)的整體剛度。另外,在氯鹽侵蝕過程中,滲入的水分子與磷酸鉀鎂水泥砂漿繼續(xù)發(fā)生水化反應(yīng),生成磷酸鉀鎂水合物不斷填充水泥基體的空隙,使得晶體結(jié)構(gòu)變得更加致密,因此能夠有效抑制氯離子滲入核心混凝土,因此可以有效阻隔氯離子對鋼筋的侵蝕。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU375

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2533599