發(fā)布時(shí)間：2020-08-22 05:53

【摘要】：隨著我國(guó)城市化的發(fā)展,各類建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大,隨之引發(fā)的是大量混凝土的使用和越來越大的建筑用砂的需求,在一些地區(qū)甚至出現(xiàn)了河砂供不應(yīng)求的狀態(tài)。因此,無論從環(huán)境保護(hù)或是經(jīng)濟(jì)角度來考慮,海砂資源的大量開發(fā)利用是必然的趨勢(shì)。但是,海砂中高含量的氯離子如不經(jīng)處理而直接將其用于混凝土中極易引起鋼筋的腐蝕,從而破壞混凝土的結(jié)構(gòu),引發(fā)所謂的“海砂屋”現(xiàn)象。如果使用FRP筋代替混凝土中的鋼筋,則不需要經(jīng)過預(yù)先的處理就可以對(duì)數(shù)量充沛的海砂資源進(jìn)行使用,這對(duì)緩解環(huán)境資源的危機(jī)進(jìn)而緩解鋼筋在海水海砂中所引發(fā)的腐蝕和失效現(xiàn)象具有極其重要的意義。目前,FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)多用于橋梁與公路結(jié)構(gòu)的暴露環(huán)境中,該結(jié)構(gòu)在海砂代替河砂、以及海洋惡劣環(huán)境中耐久性的研究非常有限。針對(duì)以上問題,本文研究了隨著齡期的發(fā)展FRP筋海水海砂混凝土梁受彎性能的變化規(guī)律。本文進(jìn)行了自然暴露環(huán)境下,兩種FRP筋(BFRP筋與GFRP筋)、三種混凝土(普通混凝土、海砂淡水混凝土與海水海砂混凝土)和三種齡期(3個(gè)月、6個(gè)月、1年)組合的FRP筋混凝土梁的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究了這三種參數(shù)對(duì)FRP筋混凝土受彎梁破壞模式、開裂荷載和受彎承載力等的影響。同時(shí),試驗(yàn)還測(cè)定了隨著荷載的增加FRP筋混凝土梁撓度變形和裂縫發(fā)展、以及混凝土和FRP筋應(yīng)變的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:(1)齡期的增加對(duì)于大多數(shù)FRP筋混凝土梁的受彎性能都會(huì)產(chǎn)生一定程度的削弱,主要表現(xiàn)為其抗彎承載力和極限撓度隨著齡期的增加有所降低。但梁的最大裂縫寬度隨著齡期的增加出現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì).另外齡期的增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致FRP筋海砂混凝土梁開裂荷載先升后降,裂縫間距逐漸增大;(2)短期內(nèi)混凝土梁的極限撓度、開裂荷載從大到小依次為:海水海砂混凝土梁海砂淡水混凝土梁普通混凝土梁;而隨著齡期增加FRP筋梁的受彎性能(如抗彎承載力和極限撓度等)從大到小則越來越趨于:普通混凝土梁海砂淡水混凝土梁海水海砂混凝土梁。(3)BFRP筋由于其抗拉強(qiáng)度與彈性模量?jī)?yōu)于GFRP筋,其混凝土梁的抗彎承載力、撓度、極限壓應(yīng)變、裂縫的間距與數(shù)量均高于GFRP筋混凝土梁,最大裂縫寬度相對(duì)于GFRP筋混凝土梁都有一定程度的降低。+最后,利用現(xiàn)有文獻(xiàn)和相關(guān)規(guī)范提出的理論公式對(duì)本文試件的抗彎承載力、撓度和裂縫寬度進(jìn)行了計(jì)算,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,分析了現(xiàn)有理論公式對(duì)FRP筋海水海砂混凝土梁的適用性。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU37
【圖文】：

1.2 FRP 筋簡(jiǎn)介FRP 筋是高性能的復(fù)合型筋材，通常是把多股連續(xù)纖維扭動(dòng)集束，然后用膠材料（如環(huán)氧樹脂聚憸和聚乙稀樹脂等）浸制基體材料，用特制的模具制作成最后去掉多余的樹脂，最終制作成 FRP 筋，進(jìn)行表面處理后可以做成螺紋帶面筋和光面筋等。因此 FRP 筋的特性與其所使用的連續(xù)纖維密切相關(guān)，在具的工程應(yīng)用中，需要根據(jù)特定需求來選擇對(duì)應(yīng)的FRP筋使用。下圖 1-1為FRP的生產(chǎn)工藝流程。（a）FRP 筋的制作及粘砂加工工藝示意圖

自然暴露時(shí)間對(duì) FRP 筋海水海砂混凝土梁受彎性能的影響以篩分的情況不同對(duì)不同砂進(jìn)行試驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過對(duì)數(shù)坐建的曲線叫做顆粒級(jí)配曲線。一般橫坐標(biāo)用來表示顆粒直徑，縱坐標(biāo)用來過率（小于某顆粒直徑的砂重累計(jì)占比） 。

表 2-2 骨料的吸水率與堆積密度 海砂混凝土性能 MATEST 萬能試驗(yàn)機(jī)加載適配立方體與海砂混凝土圓柱體，以檢測(cè)其能（如下圖 2-2）；通過 MATEST 萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定海砂混凝土在試驗(yàn)過極限荷載與豎向應(yīng)變，并以此來計(jì)算海砂混凝土圓柱體的彈性模量 E 與壓強(qiáng)度 cf（如下圖表 2-3、圖 2-4）材料 淡水吸水率 海水吸水率 堆積密度河砂 0.311% 0.399% 1.029海砂 0.314% 0.526% 1.597石子 0.705% 0.738% 1.597

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2800344