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          1. 清水混凝土掛板
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            湖北定做GRC材料生產廠家

            2021-10-23
            湖北定做GRC材料生產廠家

            這些因素都會導致FRP筋材料的性能在火災中逐步退化,造成FRP筋混凝土結構的破壞,嚴重威脅使用安全。因此,FRP筋混凝土結構抗火性能的研究對其在土木工程中的應用至關重要,提供這種結構的抗火設計方法和抗火防護措施勢在必行。另外,當混凝土結構遭遇火災后,鋼筋或者GFRP筋和混凝土力學性能的劣化可能導致火災后結構的安全性和耐久性不足,湖北GRC材料需隨結構的損傷及剩余承載力進行計算和評估,進而對確定是否能繼續服役及災后加固修復的選擇具有重要的現實意義。為了研究火災環境中FRP筋材料和FRP筋增強混凝土結構的力學性能,保證FRP筋增強混凝土結構在火災條件下的安全性,國外研究者從20世紀開始進行了嘗試性的試驗研究和理論分析。但目前國內外對FRP筋混凝土結構的抗火問題還沒有系統深入,研究工作的欠缺導致對FRP筋混凝土結構的抗火性能認識不足,缺乏信心,從而影響了FRP筋在工程中的推廣應用。湖北GRC材料基于此,本章對鋼筋混凝土結構中應用最多的鋼筋變形鋼筋和鋼筋的補充及替代的材料GFRP筋進行高溫后力學性能的試驗研究。

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            湖北GRC材料通過幾個月的試驗研究發現,常規的酸性溶液、堿性溶液和NaCI溶液對于GFRP筋(乙烯基樹脂、無堿玻璃纖維粗紗)制品確實有一定的侵蝕作用,同時由于乙烯基樹脂極好的抵抗化學介質的性能,使得常規化學物質的常溫侵蝕作用效果十分有限,一般不會超過5%。如此看來,ACI440委員會強調暴露于環境中的構件,采用GFRP筋進行(混凝土)構件增強時,強度標準值應乘以0.7的安全系數,以作為設計強度的提法,是具有客觀科學依據的。酸性溶液,為了確認GFRP筋對于酸性溶液的抵抗能力,采用少28mm、由乙烯基酯樹脂生產的玻璃纖維筋進行測試。試驗條件如下。①分別采用pH值為2和5的H2SO4溶液作為實驗介質。②GFRP螺紋筋的浸泡。將GFRP螺紋筋分別放入兩種H2SO4溶液中常溫浸泡,浸泡時間為90天。③浸泡后的GFRP螺紋筋再進行拉伸試驗。將浸泡后的GFRP螺紋筋取出后,用清水將表面洗凈。湖北GRC材料實驗結果如下。①GFRP螺紋筋經過pH=2的H2SO溶液浸泡90天后,拉伸強度由602.51MPa下降到579.31MPa,拉伸強度保持率達96.1%,下降幅度僅3.85%。②彈性模量由41.68GPa上升到43.19GPa,基本保持不變。

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            由此可推斷,樹脂的改性對GFRP筋的剪切強度有較明顯的影響,并且隨溫度的升高GMP筋和GP筋的剪切強度呈現相似的變化規律。湖北GRC材料常溫時GP筋的剪切強度比GMP筋高29.01%,150℃后GP筋的剪切強度繼續增加,到200℃高溫后剪切強度達最大值193.32MPa,比常溫時增加了31.91%,而GMP筋的剪切強度在200℃高溫后開始降低,到300℃高溫后剪切強度比常溫時已經下降了16.37%;在250℃、300℃高溫后GFRP筋的剪切強度比常溫時略有增加;兩種類型的筋在350℃高溫后的剪切強度與常溫時相比都已經劇烈地下降,GP筋的剪切強度比常溫時的降低了60.76%,GMP筋的殘余強度更低,比常溫時的降低了66.66%。從曲線上看,GP筋的剪切強度比GMP筋的剪切強度隨溫度變化大,GMP筋的曲線較平緩,對溫度的敏感性較GFRP筋小。從以上分析,可以大致確定,FRP筋的耐高溫極限為300℃。燒失量對剪切強度的影響,燒失量為0時剪切強度隨溫度的升高有增加的趨勢;隨著燒失量從0增加到1g,剪切強度直線下降,湖北GRC材料說明黏結樹脂的分解降低了GFRP筋的抗剪承載力;當燒失量超0mGm|過1g時,剪切強度更是劇減,說明黏結膠體的熱分解和炭化已經非常嚴重,對玻璃纖維絲的黏結作用已經基本喪失。

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            配箍試件劈裂基本無聲響,試件表面細小裂縫從出現到延伸貫通歷經幾級加荷,達到峰值荷載時,壓力表顯示讀數迅速下降接近0力且無法再次加上,混凝土表面裂縫寬度較無配箍試件破壞時小很多,如圖521所示,表現出一定延性性質。湖北GRC材料此外,無論配箍還是無配箍劈裂破壞試件,GFRP筋表面均有明顯的磨損,筋與混凝土的咬合齒未完全被剪壞,孔壁GFRP筋肋輪廓形狀還比較清晰,由此可說明破壞時GFRP筋并未沿縱向產生較大滑移。發生混凝土劈裂破壞的主要有以下幾種情況。對于筋直徑12mm的試件,搭接長度120mm、混凝土保護層厚度30mm和45mm的全部試件以及個別保護層厚度60mm的無配箍試件發生混凝土保護層劈裂破壞。此外,混凝土強度為C30,以及配箍試件中,箍筋間距大于60mm的大部分試件也發生劈裂破壞。搭接長度180mm的試件,其破壞形態大部分與搭接長度120mm的相一致,只是隨搭接長度的增大,個別試件承載能力超過GFRP筋的好的極限抗拉強度時筋被拉斷。湖北GRC材料對于直徑10mm的試件,搭接長度120mm和180mm的均無劈裂破壞現象。

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            試件發生劈裂破壞時,隨著混凝土強度的增大,混凝土的抗劈拉強度提高,對應試件破壞荷載增大,黏結強度提高。注:表中顯示的是直徑12mm,搭接長度分別為120mm、180mm,不同混凝土強度無配箍試件的黏結強度。湖北GRC材料混凝土強度C35、C40試件的黏結強度一混凝土強度C30試件的黏結強度)/混凝土強度C30試件的黏結強度×100%。配箍率,不同配箍率試件GFRP筋與混凝土間的黏結強度變化規律。從中可以看出,黏結強度隨著配箍率的增大而提高,對于GFRP筋直徑12mm、搭接長度120mm的試件,當箍筋間距80mm時,黏結強度較無配箍試件降低了0.17MPa;箍筋間距為6mm、40mm時,黏結強度依次增加了0.37MPa、1.16MPa,增長率分別為3.16%、9.9%。當箍筋間距為8omm時,搭接段只橫跨了兩根箍筋,對提高外圍混凝土抗劈裂能力基本無作用;隨箍筋間距減小,配箍率增大,搭接段橫跨箍筋數增多,箍筋和架立筋形成骨架對核心混凝土起到圍箍作用,箍筋承擔了部分劈拉力,使得試件的抗劈拉能力增強。湖北GRC材料顯示的是直徑12mm,混凝土強度C35,搭接長度分別為120mm、180mm,不同配箍率試件黏結強度。

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            ①對GFRP筋縱向拉伸性能進行試驗研究。湖北GRC材料確定其基本力學性能(包括抗拉強度、彈性模量和極限應變),為此類筋材研究提供材性依據。②對GFRP筋的搭接強度進行試驗研究。試驗參數包括GFRP筋搭接長度、混凝土保護層厚度、混凝土強度、配箍率、GFRP筋直徑,分析在上述參數下GFRP筋搭接強度的變化規律和機理。③對試驗得到的GFRP筋與混凝土黏結滑移曲線進行研究。分析在GFRP筋搭接長度、混凝土保護層厚度、混凝土強度、配箍率、GFRP筋直徑5參數影響下黏結-滑移(搭接筋的兩自由端相對滑移)曲線的變化,并分析其原因。④通過在搭接段中點和四分點粘貼應變片,分析各級荷載下搭接段應變分布及變化情況,研究其搭接性能。⑤基于試驗結果,提出GFRP筋的搭接強度計算公式及GFRP筋在混凝土中的搭接長度計算公式,為確定受拉GFRP筋搭接長度合理取值提供試驗和理論依據。FRP筋與混凝土的搭接性能試驗概況。試驗方法,與鋼筋搭接一樣,FRP筋的綁扎搭接接頭傳力,其本質是FRP筋在混凝土中的錨固。湖北GRC材料FRP筋的綁扎搭接接頭是采用鍍鋅鐵絲將兩根筋并排搭接綁扎,而鐵絲綁扎只是為了固定搭接筋,形成牢固的平面網架或空間骨架。

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