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          1. 清水混凝土掛板
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            青海專業斗拱廠家

            2021-11-15
            青海專業斗拱廠家

            GFRP筋試件的破壞均為整體緩慢切斷,斷口較整齊,且都有不同程度的擠壓變形,沒有發生脆性剪斷,這說明GFRP筋中的樹脂性能較好,青海斗拱縱向纖維對橫向剪切有一定的作用。結果分析,對不同纏繞方式的GFRP筋進行剪切性能測試,通過理論分析。表面纏繞玻璃纖維東對剪切強度有明顯的提高,玻璃纖維束的纏繞使GFRP筋成型時纖維更加緊密,與樹脂充分結合,兩者的協同工作性更強,從而使GFRP筋的剪切強度得到提高,同時,玻璃纖維束本身對剪切強度也有所貢獻。在GFRP筋直徑較小時,纏繞兩層纖維束的GFRP筋剪切強度明顯高于纏繞一層的GFRP筋,但是當直徑較大時,兩者的差別則不是很明顯。青海斗拱玻璃纖維筋在一定工況下會涉及扭矩這個力學指標,這里簡單介紹一下玻璃纖維筋進行扭轉測試的方法。本試驗采用玻璃纖維帶纏繞的GFRP筋和尼龍繩纏繞的GFRP筋進行抗扭性能測試測試其扭矩是否符合規范規定的用于煤礦支護的GFRP錨桿的要求。試驗設備和試驗試樣,使用計算機控制扭轉試驗機,型號是NDW31000。計算機控制電子式扭轉試驗機主要用于非金屬材料扭轉性能試驗。

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            對于直徑16mm的試件,搭接長度120mm和180mm無配箍試件全部表現為劇烈劈裂破壞,而配有箍筋的試件大多也都發生劈裂破壞。青海斗拱這是因為黏結長度大、直徑大的試件,相同黏結強度條件下承擔的破壞荷載更大,GFRP筋對周圍混凝土產生的環向拉應力也就更大,當環向拉應力大于混凝土的抗拉強度時,就會出現在混凝土薄弱部位劈裂破壞;保護層小的試件,混凝土對GFRP筋的握裹力較小,導致GFRP筋達到抗拉強度之前混凝土開裂破壞。由此可以看出,GFRP筋直徑較大、保護層厚度較小或混凝土強度較低的試件大多發生劈裂破壞。筋拉斷破壞,搭接長度180mm、發生筋拉斷破壞的試件以及搭接長度240mm的試件,在荷載較小時加載筋及自由端均無滑移。當荷載加大到一定程度時,加載筋開始滑移,隨后自由端也一并滑移,但滑移量很小且滑移增長很慢。而搭接長度為300mm和360mm的試件,自由端基本無滑移。青海斗拱當荷載增長至GFRP筋抗拉極限時,混凝土表面仍無裂縫出現。伸出試件表面的GFRP筋發出“吭吭”的響聲,GFRP筋外圍纖維呈小束拉斷拉毛并迅速擴展至全截面,斷裂發生在筋較為薄弱截面。

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            在溫度較低時升溫速率較大,且100℃、150℃、200℃時溫升曲線接近直線,溫度高于200℃后溫升曲線呈現二次拋物線。青海斗拱同樣也說明了溫度較高時升溫速率較小。升溫段與ASTM給出的溫升曲線是有區別的,且本試驗沒有測下降段的溫升曲線。給出的溫升曲線表明溫升速率低于20℃/min是滿足國家標準的。數據量測和加載制度,本試驗主要量測4方面的內容:溫度、荷載、與荷載相對應的應變和試件的燒失量,通過荷載可以計算出試件的應力和強度,通過應變可以計算出試件的彈性模量。應變是通過在試件上貼應變片,通過靜態應變儀、計算機采集信息,同時試驗機可以自動記錄整個試件的位移。溫度通過溫控儀實時顯示出來。燒失量通過電子秤在高溫前的質量減去冷卻至室溫時的質量算得。青海斗拱當溫度升至目標溫度并恒溫30min鐘后,冷卻至室溫,然后開始加載試驗。試驗時加載由位移控制,加載速度為4mm/min,至試件斷裂破壞,荷載由液壓伺服試驗機通過計算機實時顯示和自動記錄。試驗現象,表觀特征,GP筋的自然顏色為白色,GMP筋的自然顏色為黑色。

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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。青海斗拱混凝土強度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。青海斗拱顯示的是直徑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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            由此可以看出,GFRP筋直徑較小,搭接長度較短,混凝土強度較高,保護層達到定厚度的試件大多發生拔出破壞。青海斗拱劈裂破壞,劈裂破壞是因為GFRP筋肋與混凝土形成機械咬合,拉拔力在混凝土中產生環向拉應力所致,是GFRP筋周圍混凝土縱向劈裂使GFRP筋被拔出的破壞形式,故其實質是周圍混凝土的劈拉破壞,而不是GFRP筋的搭接錯固破壞,其Z大破壞荷載小于GFRP筋與混凝土黏結破壞極限荷載。發生劈裂破壞的無配箍試件,在對拉力較小時,玻璃纖維開始斷裂,間斷發出“啪啪”聲,加載筋首先開始滑移,而后不久,自由端也開始滑移,但滑移量都很小。隨荷載逐漸增大,斷裂聲變得密集且聲響增大,滑移量也不斷增大。直到荷載接近峰值時,混凝土表面仍未見肉眼可看到的裂縫。達到極限荷載,裂縫突然貫穿混凝土表面,同時發出劇烈的劈裂聲。青海斗拱FRP筋直徑16mm的混凝土試件甚至崩裂為散開的三塊或四塊,壓力表讀數急卸至0,表現為明顯的脆性破壞。發生劈裂破壞的配箍試件與無配箍試件有明顯的不同之處,即在Z,后劈裂時,無配箍試件伴隨一聲“嘭”的巨響,裂縫貫通劈裂,裂縫寬度較大。

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