全珊瑚骨料海水混凝土與FRP筋粘結(jié)性能試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-03 18:08
在遠(yuǎn)離大陸的海洋島礁工程建設(shè)中,使用珊瑚粗細(xì)骨料和海水拌制的全珊瑚骨料海水混凝土是解決海洋島礁工程建設(shè)中建筑材料稀缺的有效手段之一,全珊瑚骨料海水混凝土的應(yīng)用對(duì)于遠(yuǎn)海島礁工程的建設(shè)具有重要意義。本文為此開展了三部分的試驗(yàn)研究:第一,利用正交試驗(yàn)配制特定抗壓強(qiáng)度的全珊瑚骨料海水混凝土,研究全珊瑚骨料海水混凝土的配制方法及強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律;第二,采用FRP力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),研究了高溫高濕與珊瑚混凝土環(huán)境下,BFRP筋的力學(xué)性能退化。分析了溫度、侵蝕齡期、混凝土種類對(duì)BFRP筋力學(xué)性能退化的影響規(guī)律,并且利用Fick和Arrhenius退化模型對(duì)珊瑚混凝土內(nèi)BFRP筋壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè);第三采用拔出實(shí)驗(yàn),探究FRP筋種類、混凝土種類、FRP筋表面形式、珊瑚混凝土強(qiáng)度、相對(duì)保護(hù)層厚度、FRP筋直徑、FRP筋粘結(jié)長(zhǎng)度、箍筋約束等眾多因素對(duì)粘結(jié)性能的影響;趯(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和已有的經(jīng)典的FRP筋與混凝土的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型,建立了符合FRP筋與全珊瑚骨料海水混凝土的三段式粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系模型,最后利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)了FRP筋與珊瑚混凝土的基本錨固長(zhǎng)度公式。本文的主要研究結(jié)論如下:(1)現(xiàn)有的普通混凝土和輕骨料混凝土配合...
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:132 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
南海永暑島機(jī)場(chǎng)
Q筧ㄒ娑雜諼頤槍?冶淶迷嚼叢街匾??伴隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及陸地資源的緊缺,人們對(duì)在海島上進(jìn)行各種工程建設(shè)勢(shì)在必行,如圖1-1。但是在遠(yuǎn)海島礁上建設(shè)的機(jī)嘗碼頭、港口等工程時(shí)經(jīng)常會(huì)面臨著缺乏砂石、淡水等最基本的建筑材料問題,采用輪船從大陸運(yùn)輸各種資源必然面臨著巨大的運(yùn)輸成本壓力,并且由于海洋中風(fēng)浪的原因,很難保證工程建設(shè)的工期[3]。但是在南海的眾多島礁上卻分布著大量的珊瑚礁砂資源,如果能夠合理的利用這些資源進(jìn)行工程建設(shè),做到就地取材,那將具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。圖1-1南海永暑島機(jī)場(chǎng)圖1-2海工混凝土鋼筋銹蝕問題Figure1-1YonghaiIslandAirportFigure1-2Corrosionofrebarsinmarineconcrete在當(dāng)今世界的工程建設(shè)領(lǐng)域,鋼筋和混凝土材料依然是使用最廣泛的工程建設(shè)材料。但是在海洋島礁工程的建設(shè)中需要考慮鋼筋在海工混凝土中的耐久性問題。根據(jù)資料顯示[4-5],無論是我國(guó)還是美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家,都有數(shù)量眾多的橋梁、碼頭等海工構(gòu)筑物因?yàn)殇摻钿P蝕造成破壞(圖1-2),世界各國(guó)每年在為防止鋼筋銹蝕造成建筑物破壞產(chǎn)生的維護(hù)、維修費(fèi)用巨大。英國(guó)、日本、澳大利亞等島國(guó)每年花費(fèi)數(shù)百億美元用于修復(fù)或者維修腐蝕混凝土結(jié)構(gòu);加拿大每年在此項(xiàng)的開支更是多達(dá)5000多億美元;在我國(guó)廣東沿海、江浙等地區(qū),許多港口的鋼混結(jié)構(gòu)、橋面板、橋墩等工程因鋼筋銹蝕不能正常使用[6-7]。而在海洋
1緒論131=1mmsA圖1-4改進(jìn)的BPE模型Figure1-4ImprovedBPEmodel改進(jìn)的BPE模型不僅對(duì)大部分FRP筋混凝土構(gòu)件有較好的適用性,而且形式簡(jiǎn)單,便于推廣使用。(4)連續(xù)曲線模型上述典型粘結(jié)滑移曲線本構(gòu)模型依然存在一些缺陷,改進(jìn)的BPE模型下降段為直線與實(shí)際情況不符合,并且在峰值點(diǎn)出不光滑連續(xù),CMR模型只有上升段;Malvar模型初始斜率是限值/mmFs,而不是無窮大;谝延械哪P秃筒蛔,高丹盈等[100-101]人在總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有的FRP筋與混凝土s本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,提出了s連續(xù)曲線模型,如圖1-5所示:圖1-5連續(xù)曲線模型Figure1-5Continuouscurvemodel連續(xù)曲線模型可表示為:上升段:000=2ssss0≤S≤S0(1-5a)下降段:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海水海砂混凝土內(nèi)玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)材筋性能退化研究[J]. 陸中宇,李永超,謝建和. 工業(yè)建筑. 2019(09)
[2]海水-珊瑚砂混凝土力學(xué)性能及微結(jié)構(gòu)演變[J]. 王建平,李新平,郭東,孫濤,程書凱,閆革. 建材世界. 2019(02)
[3]CFRP筋-低強(qiáng)度珊瑚混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)研究[J]. 王磊,陳武,段志剛,易金. 鐵道建筑. 2018(08)
[4]BFRP筋與珊瑚混凝土粘結(jié)性能試驗(yàn)研究[J]. 楊超,楊樹桐,戚德海. 工程力學(xué). 2018(S1)
[5]珊瑚骨料混凝土性能及微結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 王愛國(guó),呂邦成,劉開偉,馬雪,徐海燕,譚京梅. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(09)
[6]珊瑚砂中應(yīng)力波衰減規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 于瀟,陳力,方秦. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]海水浸泡對(duì)FRP筋-珊瑚混凝土粘結(jié)性能的影響[J]. 王磊,李威,陳爽,毛亞東,王愷. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]GFRP筋與珊瑚混凝土黏結(jié)性能的試驗(yàn)研究[J]. 王磊,毛亞東,陳爽,李威,谷文慧. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]劍麻纖維增強(qiáng)混凝土力學(xué)性能研究[J]. 王雪,翟顛顛,郭遠(yuǎn)臣,王智,趙婷,劉俊. 硅酸鹽通報(bào). 2017(07)
[10]全珊瑚海水混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)試驗(yàn)研究[J]. 達(dá)波,余紅發(fā),麻海燕,張亞棟,袁銀峰,余強(qiáng),譚永山,糜人杰. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2017(01)
博士論文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.廣西大學(xué) 2012
[2]GFRP/鋼絞線復(fù)合筋混凝土梁力學(xué)性能及設(shè)計(jì)方法[D]. 郝慶多.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]攪拌工藝對(duì)多孔類骨料混凝土性能的影響[D]. 陳迪森.廣西大學(xué) 2017
[2]全珊瑚海水混凝土的配合比設(shè)計(jì)和基本性能[D]. 袁銀峰.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]珊瑚混凝土的疲勞特性及微觀機(jī)理研究[D]. 張栓柱.廣西大學(xué) 2012
[4]玄武巖纖維復(fù)合筋高溫性能研究[D]. 吳敬宇.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2011
[5]GFRP筋與纖維混凝土粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究[D]. 陳劍.大連理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3016942
【文章來源】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:132 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
南海永暑島機(jī)場(chǎng)
Q筧ㄒ娑雜諼頤槍?冶淶迷嚼叢街匾??伴隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及陸地資源的緊缺,人們對(duì)在海島上進(jìn)行各種工程建設(shè)勢(shì)在必行,如圖1-1。但是在遠(yuǎn)海島礁上建設(shè)的機(jī)嘗碼頭、港口等工程時(shí)經(jīng)常會(huì)面臨著缺乏砂石、淡水等最基本的建筑材料問題,采用輪船從大陸運(yùn)輸各種資源必然面臨著巨大的運(yùn)輸成本壓力,并且由于海洋中風(fēng)浪的原因,很難保證工程建設(shè)的工期[3]。但是在南海的眾多島礁上卻分布著大量的珊瑚礁砂資源,如果能夠合理的利用這些資源進(jìn)行工程建設(shè),做到就地取材,那將具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。圖1-1南海永暑島機(jī)場(chǎng)圖1-2海工混凝土鋼筋銹蝕問題Figure1-1YonghaiIslandAirportFigure1-2Corrosionofrebarsinmarineconcrete在當(dāng)今世界的工程建設(shè)領(lǐng)域,鋼筋和混凝土材料依然是使用最廣泛的工程建設(shè)材料。但是在海洋島礁工程的建設(shè)中需要考慮鋼筋在海工混凝土中的耐久性問題。根據(jù)資料顯示[4-5],無論是我國(guó)還是美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家,都有數(shù)量眾多的橋梁、碼頭等海工構(gòu)筑物因?yàn)殇摻钿P蝕造成破壞(圖1-2),世界各國(guó)每年在為防止鋼筋銹蝕造成建筑物破壞產(chǎn)生的維護(hù)、維修費(fèi)用巨大。英國(guó)、日本、澳大利亞等島國(guó)每年花費(fèi)數(shù)百億美元用于修復(fù)或者維修腐蝕混凝土結(jié)構(gòu);加拿大每年在此項(xiàng)的開支更是多達(dá)5000多億美元;在我國(guó)廣東沿海、江浙等地區(qū),許多港口的鋼混結(jié)構(gòu)、橋面板、橋墩等工程因鋼筋銹蝕不能正常使用[6-7]。而在海洋
1緒論131=1mmsA圖1-4改進(jìn)的BPE模型Figure1-4ImprovedBPEmodel改進(jìn)的BPE模型不僅對(duì)大部分FRP筋混凝土構(gòu)件有較好的適用性,而且形式簡(jiǎn)單,便于推廣使用。(4)連續(xù)曲線模型上述典型粘結(jié)滑移曲線本構(gòu)模型依然存在一些缺陷,改進(jìn)的BPE模型下降段為直線與實(shí)際情況不符合,并且在峰值點(diǎn)出不光滑連續(xù),CMR模型只有上升段;Malvar模型初始斜率是限值/mmFs,而不是無窮大;谝延械哪P秃筒蛔,高丹盈等[100-101]人在總結(jié)國(guó)內(nèi)外已有的FRP筋與混凝土s本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,提出了s連續(xù)曲線模型,如圖1-5所示:圖1-5連續(xù)曲線模型Figure1-5Continuouscurvemodel連續(xù)曲線模型可表示為:上升段:000=2ssss0≤S≤S0(1-5a)下降段:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海水海砂混凝土內(nèi)玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)材筋性能退化研究[J]. 陸中宇,李永超,謝建和. 工業(yè)建筑. 2019(09)
[2]海水-珊瑚砂混凝土力學(xué)性能及微結(jié)構(gòu)演變[J]. 王建平,李新平,郭東,孫濤,程書凱,閆革. 建材世界. 2019(02)
[3]CFRP筋-低強(qiáng)度珊瑚混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)研究[J]. 王磊,陳武,段志剛,易金. 鐵道建筑. 2018(08)
[4]BFRP筋與珊瑚混凝土粘結(jié)性能試驗(yàn)研究[J]. 楊超,楊樹桐,戚德海. 工程力學(xué). 2018(S1)
[5]珊瑚骨料混凝土性能及微結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展[J]. 王愛國(guó),呂邦成,劉開偉,馬雪,徐海燕,譚京梅. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(09)
[6]珊瑚砂中應(yīng)力波衰減規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 于瀟,陳力,方秦. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]海水浸泡對(duì)FRP筋-珊瑚混凝土粘結(jié)性能的影響[J]. 王磊,李威,陳爽,毛亞東,王愷. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]GFRP筋與珊瑚混凝土黏結(jié)性能的試驗(yàn)研究[J]. 王磊,毛亞東,陳爽,李威,谷文慧. 建筑材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[9]劍麻纖維增強(qiáng)混凝土力學(xué)性能研究[J]. 王雪,翟顛顛,郭遠(yuǎn)臣,王智,趙婷,劉俊. 硅酸鹽通報(bào). 2017(07)
[10]全珊瑚海水混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)試驗(yàn)研究[J]. 達(dá)波,余紅發(fā),麻海燕,張亞棟,袁銀峰,余強(qiáng),譚永山,糜人杰. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2017(01)
博士論文
[1]珊瑚混凝土的基本特性研究[D]. 李林.廣西大學(xué) 2012
[2]GFRP/鋼絞線復(fù)合筋混凝土梁力學(xué)性能及設(shè)計(jì)方法[D]. 郝慶多.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]攪拌工藝對(duì)多孔類骨料混凝土性能的影響[D]. 陳迪森.廣西大學(xué) 2017
[2]全珊瑚海水混凝土的配合比設(shè)計(jì)和基本性能[D]. 袁銀峰.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]珊瑚混凝土的疲勞特性及微觀機(jī)理研究[D]. 張栓柱.廣西大學(xué) 2012
[4]玄武巖纖維復(fù)合筋高溫性能研究[D]. 吳敬宇.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2011
[5]GFRP筋與纖維混凝土粘結(jié)滑移試驗(yàn)研究[D]. 陳劍.大連理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3016942
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