發(fā)布時(shí)間：2017-06-14 22:11

  本文關(guān)鍵詞：海水環(huán)境下玄武巖纖維筋及其增強(qiáng)混凝土梁的耐久性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：玄武巖纖維復(fù)合筋(Basalt Fiber Reinforced polymer bar)作為一種新型復(fù)合材料筋,因其優(yōu)異的耐海水腐蝕性能,已被許多國家應(yīng)用于海洋工程中,代替鋼筋作為主要受力筋。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料鋼筋相比,BFRP筋可以與海水、海砂協(xié)同工作而不出現(xiàn)銹蝕問題,因此被認(rèn)為可能取代鋼筋制備新型BFRP筋增強(qiáng)海水/海沙混凝土結(jié)構(gòu)。為考察海水環(huán)境下BFRP筋性能、BFRP筋與混凝土粘結(jié)性能及BFRP筋增強(qiáng)混凝土梁的抗剪性能的退化情況,本文主要研究了如下3個(gè)方面的內(nèi)容:1)BFRP筋在海水浸泡下的性能退化:測試裸筋在20°C、40°C、60°C模擬海水環(huán)境下及被砂漿包裹的BFRP筋在20°C模擬海水下的力學(xué)性能退化,包括拉伸性能、彎曲性能、剪切與面內(nèi)剪切性能;2)BFRP筋-海水海沙混凝土的粘結(jié)性能:在室外海水環(huán)境浸泡下,測試BFRP筋與海水海砂混凝土、普通混凝土的粘結(jié)性能退化;3)BFRP筋增強(qiáng)混凝土梁的性能退化:在室外海水環(huán)境浸泡下,測試BFRP筋-普通混凝土梁的抗剪性能退化;在上述工作的基礎(chǔ)上主要取得如下結(jié)論:1)浸泡溫度越高,BFRP筋力學(xué)性能下降越大。經(jīng)過六個(gè)月海水浸泡,BFRP筋的拉伸強(qiáng)度、面內(nèi)剪切強(qiáng)度最高分別下降39%和38%,剪切強(qiáng)度最高下降23%、彎曲強(qiáng)度最高下降14%,強(qiáng)度下降的主要原因是水分子、堿溶液對樹脂的侵蝕作用。不同力學(xué)性能下降幅度不同的主要原因是:拉伸強(qiáng)度主要取決于樹脂殘留量,彎曲強(qiáng)度主要取決于樹脂-纖維界面的粘結(jié),剪切強(qiáng)度主要取決于樹脂強(qiáng)度,面內(nèi)剪切強(qiáng)度主要取決于內(nèi)部孔隙率。2)BFRP筋-海水海砂混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度初始值高,氯離子加速了水化產(chǎn)物Ca(OH)2的溶解和析出,增加了水泥顆粒與水反應(yīng)的接觸面積,從而加快了早期的水化反應(yīng)�；炷翝B出液使BFRP筋的樹脂強(qiáng)度降低,導(dǎo)致BFRP筋與混凝土的摩擦力降低,粘結(jié)強(qiáng)度下降。3)BFRP筋加載過程分為四個(gè)階段:彈性階段、開裂階段、剪應(yīng)力控制階段和破壞階段;荷載-撓度曲線分為高剛度線性段和低剛度近似線性段,受拉區(qū)混凝土突然開裂后截面剛度瞬間減小;縱筋、箍筋配筋率相同的條件下,BFRP筋增強(qiáng)混凝土梁為剪壓破壞,而鋼筋混凝土梁則表現(xiàn)為彎曲破壞。BFRP筋普通混凝土梁海水浸泡六個(gè)月極限荷載下降18.2%,經(jīng)驗(yàn)算抗剪承載力符合ACI/ASTM規(guī)范要求。
【關(guān)鍵詞】：BFRP筋 耐久性 力學(xué)性能 粘結(jié)性能 抗剪性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU37
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 BFRP筋的耐久性性能9-12
• 1.2.2 BFRP筋-海水海沙混凝土粘結(jié)性能12-15
• 1.2.3 FRP筋混凝土梁抗剪承載及其耐久性能研究15-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容16-17
• 第二章 海水浸泡對BFRP筋的力學(xué)性能影響17-43
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分17-20
• 2.1.1 原材料與試樣制備17-18
• 2.1.2 海水浸泡條件18-20
• 2.2 測試方法20-27
• 2.2.1 BFRP筋拉伸性能測試20-22
• 2.2.2 BFRP筋-三點(diǎn)彎曲性能測試方法22-24
• 2.2.3 BFRP筋-剪切性能測試方法24-25
• 2.2.4 BFRP筋-面內(nèi)剪切性能測試方法25-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-42
• 2.3.1 BFRP筋的拉伸性能退化27-29
• 2.3.2 海水浸泡六個(gè)月后BFRP筋的拉伸性能退化29-31
• 2.3.3 BFRP筋拉伸試驗(yàn)破壞斷口的SEM分析31-35
• 2.3.4 BFRP筋在不同海水環(huán)境下的三點(diǎn)彎曲性能演化35-39
• 2.3.5 BFRP筋在不同海水環(huán)境下的剪切性能退化39-41
• 2.3.6 BFRP筋在不同海水環(huán)境下的面內(nèi)剪切性能退化41-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第三章 海水環(huán)境下BFRP筋-混凝土粘結(jié)性能退化43-52
• 3.1 BFRP筋-混凝土塊試樣制備及其測試方法43-46
• 3.2 結(jié)果與討論46-51
• 3.2.1 初始測試結(jié)果46-49
• 3.2.2 浸泡六個(gè)月后測試結(jié)果49-51
• 3.3 本章小結(jié)51-52
• 第四章 BFRP筋混凝土梁的抗剪性能研究52-62
• 4.1 BFRP筋混凝土梁設(shè)計(jì)52-54
• 4.2 BFRP筋混凝土梁的制備與測試54-56
• 4.3 結(jié)果與討論56-60
• 4.3.1 試件的受力過程與破壞形態(tài)56-58
• 4.3.2 梁試件荷載-撓度曲線58-59
• 4.3.3 浸泡六個(gè)月后梁的抗剪性能分析59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 致謝68

  本文關(guān)鍵詞：海水環(huán)境下玄武巖纖維筋及其增強(qiáng)混凝土梁的耐久性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：450678