纤维织物与钢板网联合增强混凝土薄板四点抗弯性能试验研究.pdf

2 0 1 5年第 6期 6月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C ONCR ET E AND C EME NT P RO DUC T S 2 01 5 No 6 J u n e 纤维织物与钢板网联合增强混凝土薄板 四点抗弯性能试验研究 荀 勇 ， 徐业辉 ( 1 盐城工学院 ， 2 2 4 0 5 1 ； 2 江苏大学 ， 镇江 2 1 2 0 1 3 ) 摘要 ： 对素混凝土板、 钢板 网混凝土板 、 纤维织物 网混凝 土板 及纤维 织物 与钢板 网联合 增强混凝 土板 的四点 弯曲性 能进行 了试验对 比分析。试验结果表明 ， 钢板 网、 纤维织物 网以及纤维织物 网与钢板 网联合 增强混凝土板的 抗 弯性 能， 较素 混凝 土板 ， 分别提 高 了5 6 、 2 1 1 和 4 2 1 。纤维织物 网和铜板 网可 以有效提 高混凝 土板 的变形能 力， 而且织物网的加入 可以改善钢板 网与水泥基复合材料之 间的黏结性能。 关键词 ： 织物 ； 钢板 网； 四点 弯曲； 薄板 Ab s t r a c t ： T h e f o u r p o i n t b e n d i n g t e s t s a r e c a r r i e d o u t ，a n d t h e b e n d i n g p r o p e r t i e s o f t h e e o n e r e t e p l a t e s ，e x p a n d e d s t e e l c o n c r e t e ， t e x t i l e r e i n f o r c e d c o n c r e t e e n f o r c e d b y b o t h t e x t i l e a n d e x p a n d e d s t e e l a r e c o mp a r e d a n d a n a l y z e d T h e r e s u i t s s h o w t h a t b e n d i n g p r o p e rt i e s o f t h e c o n c r e t e p l a t e s ， e x p a n d e d s t e e l c o n c r e t e a n d t e x t i l e r e i n f o r c e d c o n c r e t e a r e b e t t e r t ha n t h a t o f t he c o n c r e t e p l a t e a n d r e s pe c t i v e l y i mp r o v e 5 621 1 a nd 42 1 Th e nu mbe r s s h o w t he f a br i c me s h an d s t e e l me s h c a n i mp r o v e t h e d e f o r ma t i o n c a p a c i t y o f c o n c r e t e p l a t e s An d t h e f a b r i c me s h c a n i mp r o v e t h e b o n d p e r f o r - ma n c e b e t we e n s t e e l me s h a n d c e me n t b a s e d c o mp o s i t e ma t e r i a l s Ke y wo r d s： T e x t i l e ； Ex p a n d e d s t e e l ； F o u r - p o i n t b e n d i n g ； T h i n - s l a b 中图分类号 ： T U 5 2 8 5 7 2 文献标识码 ： A 文章编 号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 5) 0 6 5 O 一 0 4 0前 言 织 物增 强 混 凝土( T e x t i l e R e i n f o r c e d C o n c r e t e ， 简称 T R C ) 是一种新 型复合 材料 ， 是高性能细骨料 混凝 土与多轴耐碱纤维 网( 如碳纤 维 、 耐碱玻璃纤 维 、 玄武岩纤维等 ) 的结合物 。T R C结构具有高强 、 抗裂性、 耐腐蚀 、 高延性和耐久性好等优点n - 4 。苟勇 等f 1 对 T R C薄板 的受弯性能进行的研究发现 ， 织物 和预应力 织物增强混 凝土薄 板的抗弯性 能较好 。 T R C薄板发生破坏时 ， 其挠度变形很大 ， 而裂缝宽 度却较小 ， 具有很好的延性 。 Me c h t c h e r i n e V等 2 - 3 研 究 T R C构件在恶劣环境中的耐久性能发现 ， T R C构 件在裂缝状 态下表现 出高 的长期应变能力 以及 良 好的渗透性 。尹世平等 对 T R C薄壁构件进行四点 弯 曲试 验发 现 ， 在 纤维 编 织 网锚 固长度 满 足要 求 的 前提下 ， 混凝土保护层越小 ， 裂缝 宽度和裂缝 间距 越小 ， 对于厚度不超过 3 0 ra m的薄壁构件 ， 混凝土保 护层只需- 3 mm。因此 T R C材料可以做得很薄， 适 用于制作 面板 、 薄壁结构或覆层材料 、 耐腐蚀构件 等 ， 应用于结构加固或轻型结构构件5 - 7 1 。杜玉兵等f 8 _ 对采用加入短切 聚丙烯纤维 的混凝土基体制备成 基金项 目： 国家 自然科学基金项 目( 5 1 4 7 8 4 0 8 ， 5 0 3 7 8 0 1 8 ) 。 一 5 0一 的 T R C薄板进行了试验 ， 试验结果表明 ： 预应力的 施加可以提升 T R C薄板的弯曲强度和抗弯刚度 ， 而 短切聚丙烯纤维的加入有效 地改善 了混凝 土中应 力的传递机制。 由于 纤维 织 物 网 的柔 软 性 ， 在复 杂 的 空 间形 状 中用作增强筋时其空间位置不易固定 ， 故施工 比较 困难。目前 ， 要 固定它的空间位置 ， 必须在试验室 内 采 取 复杂 的制作 工 艺 ， 工艺 流 程不 便 推 广 应用 。为 了探索一种架立材料能使纤维织物 网很 方便 地 固 定在复杂的空间中 ， 本文提出了采用不锈钢板 网材 料与纤维织物网联合增强混凝土的方法。其 中的不 锈钢板 网不仅起构造作用 ， 而且可以提高构件 的承 载 力 和抗 变形 能 力 。本 试验 还 对 素混 凝 土 板 、 钢 板 网混凝 土板 、 纤 维织 物 网混 凝 土板 及 纤 维 织物 与 钢 板 网联 合 增 强 昆凝 土 板 的抗 弯 性 能 进 行 了 试 验 及 对 比分 析 。 1 试 验概 况 1 1 原材 料 与配合 比 水泥 ： 采用 P 1 1 5 2 5级普通硅酸盐水泥 。 砂 ： 细度模数约为 2 5的河砂。 减 水剂 ： J M P C A( I ) 型超 塑化 剂 。 水 ： 自来 水 。 苟 勇 ， 徐业辉 纤维织物与钢板网联合增强混凝土薄板四点抗弯性能试验研究 2 O o 0 1 6 o o 1 2 0 0 Z 8 o o 4 o o O U 5 l 0 l 5 位移 mm 图 1 O 各组试件 的力一 位移曲线对 比 力 ， 限制 了裂缝 的发展及试件 的延性 ， 使得跨 中位 移下降 。 3结 语 各 组混凝土板试件 四点 弯曲试验表 明 ，钢板 网、 纤维织物网以及纤维织物 网与钢板 网联合增强 混凝土板 的抗 弯性 能较 素混凝土板 ，分别提 高了 5 6 、 2 1 1 和 4 2 1 ， 由于菱 形钢板 网的 自身形状 限制 ， 建议其不宜单独作为抗弯增强材料使用 。钢 板 网和织 物 网可 以 有效 提 高混 凝 土 板 的 变 形 能力 ， 而且织物 网的加入可 以改善钢板 网与水 泥基 复合 材料之间的黏结性 能 ， 二者组合对基体材料 的黏结 性能影响有待进一步研究。 本 研 究 可 为 纤 维 织 物 与 钢 板 网联 合 增 强 混 凝 土在建筑工程 中的应用提供一 定的依据 ， 也能够解 决柔软的纤维织物网不易在空间架立的问题 ， 可为 拓宽织物 增强混凝土的应用范 围提供有 益的启示 和参考 。 参考文献 ： 1 】 荀 勇， 孙伟 ， R e i n h a r d t H W ， 等 短纤维 和织物 增强混凝 土 薄板 试验研究 J 土木工程 学报， 2 0 0 5 ， 3 8 ( 1 1 ) ： 5 8 - 6 3 【 2 】 Me c h t c h e r i n e V ， L i e b o l d t M P e r m e a t i o n o f w a t e r a n d g a s e s t h r o u g h c r a c k e d t e x t i l e r e i n f o r c e d c o n c r e t e f J J C e me n t C o n - c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 1 l ， 3 3 ) ： 7 2 5 7 3 4 3 】Me c h t c h e r i n e V T o w a r d s a d u r a b i l i t y f r a m e w o f o r s t r u c - t u r a l e l e me n t s a n d s t r u c t u r e s ma d e o f o r s t r e n g t h e n e d wi t h h i g h - p e r f o rm a n c e fi b r e r e i n f o r c e d c o m p o s i t e s J C o n s t r u c t i o n a n d Bu i l d i n g Ma t e r i a l s ， 2 01 2 ， 31 ： 9 4 -1 0 4 4 】 Y i n S P ， X u S L ， L i H D I mp rov e d M e c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f T e x t i l e R e i n f o r c e d C o n c r e t e T h i n P l a t e J 1 J o u rna l o f Wu h a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y Ma t e r ，2 0 1 3 ， 2 8 ( 1 ) i 9 2 - 9 8 【 5 】B r a m e s c h u b e r W，K o s t e r M ，H e g g e r J ，e t a 1 I n t e g r a t e d f o rmw o r k e l e me n t s m a d e o f t e x t i l e - r e i nfo r c e d c o n c r e t e A I n ： D u b e y A ， e d T e x t i l e - R e i n f o r c e d C o n c r e t e【 C 】 S P - 2 5 0 F a rm i n g t o n Hi l l s ：Ame ric a n Co nc r e t e I ns t i t u t e 20 08 ： 35 48 6 徐世娘， 尹世 平， 蔡新华 纤 维编织 网增强混凝 土加固钢筋 混凝土梁受弯性能研究【 J 】 土木工程学报， 2 0 1 1 , 4 4 ( 4 ) ： 2 3 3 4 【 7 】 李赫， 徐世娘 纤维编织 网增 强混凝 土薄板力学性 能研究 J 】 建 筑结 构学报， 2 0 0 7 ， 2 8 ( 4 ) ： 1 1 7 - 1 2 2 8 杜玉兵， 荀勇， 刘小艳 预应力织物增强混凝 土薄板弯 曲性 能试验研究 J 1 混凝土， 2 0 1 0 ( 1 0 ) ： 1 3 1 6 收稿 日期 ： 2 0 1 5 - 0 3 - 1 2 作者 简 介 ： 荀 勇 ， 男 ， 博 士 、 教 授 。 通讯地址 ： 江苏省盐城市 盐城 工学院新 校区土木学院 通讯作者 ： 徐业辉 ， 男 ， 硕 士。 联系电话 ： 1 8 3 6 1 8 1 1 6 9 1 E -ma i l ： x u y e h u i0 4 0 81 6 3 c o m 一 5 3一 岳 J 氍 ， w ， _ 叶 w ， 也 w J 警 山 山 睾 带鬻 山节 山 带带 耕 节 山 带