纤维树脂混凝土基本力学性能研究.pdf

苑宏字等 ： 纤维树脂混凝土基本力学性能研究 1 5 DOI ： 1 0 1 3 9 0 5 j c n k i d w j z 2 0 1 5 0 9 0 0 6 纤维树脂混凝土基本力学性能研究 苑宏宇 ， 张园 ( 1 北京炎黄联合国际工程设计有限公 司江苏分公司 。 南京2 1 0 0 0 0； 2 南京m - r 大学土木工程 系。 南京2 1 0 0 0 0) 【 摘要】 为了研究带有纤维树脂混凝土的力学性能， 开展了普通树脂混凝土、 带有钢纤维和带有 C F R P 树 脂混凝土的三点弯曲静载强度的对比试验。结果表明： 带有钢纤维的树脂混凝土比普通树脂混凝土强度和韧性 提高了2 6 ， 而带有 C F R P树脂混凝土的静载弯拉强度比普通树脂混凝土强度提高大约 3倍。 【 关键词】 树脂混凝土 ； 钢纤维； C F R P ； 静荷载 【 中图分类号】 T U 5 2 8 5 8 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 5 ) 0 9 0 0 1 5 0 2 树脂混凝土具有强度高， 韧性好 ， 抗冲击强度大 等优点 - s 。目前树脂混凝土可 以应用于交通建筑 中， 如树脂混凝土 曾被成功地应用于高速公路、 大桥 伸缩缝施工 中； 也可以应用于建筑的加固补强中， 如 树脂混凝土用于修补建筑物梁板的裂缝， 或以树脂混 凝土代替普通 昆 凝土对构件进行扩大截面的加固补 强 。现代混凝土不仅要达到高抗压、 高抗拉等要 求外， 还要保持高强、 高韧性、 高抗渗性等性能， 这就 导致了高性能混凝土的出现。由于国内外对于带有 纤维的树脂混凝土研究较少 ， 文中拟对普通树脂混凝 土， 带有钢纤维树脂混凝土和带有 C F R P钢筋的树脂 混凝土开展 了基本力学性能试验 “ 。 1 试件制备与静载试验方法 1 1 原材料 本次试验树脂混 凝土试 块是 由粗 细集料 、 填料 和 胶结剂组成。不 同的的原材料制备出的试件性质是 不同的。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的 细灰， 是燃煤电厂排出的主要固体废物。集料 由六种 尺寸级配区的济南青石子组成， 介于 01 0 m m之间。 粗集料应该具有与树脂混凝土很好粘结 的特性， 细集 料应该干净， 干燥 ， 无风化， 无杂质， 有一定的棱角。 C F R P钢筋的直径采用 8 m m。钢纤维采用 1 01 2 ra m， 它具有抗拉性能好 ， 抗冲击能力强等特点。 为了使得树脂混凝土 的力学性能 ， 达到高强， 耐 疲劳， 耐久性持久的 目的， 满足使用要求 ， 文中采用了 如下的配合比， 材料组成见表 1 。 表 1 树脂混凝土的质量百分比 1 2 试件制备 树脂混凝土与普通混凝土都是一种复合材料 ， 可 以采用制作普通混凝土的设备， 但在具体的制作过程 中有些许的不 同。树脂混凝土的制备必须严格按照 一 定的投料顺序、 搅拌时间及养护制度进行。钢纤维 与级配碎石一同搅拌 ， 其中树脂混凝土中钢纤维相对 于整体混合料的质量分数是 1 。而带有 C F R P钢筋 的树脂混凝土在模具的受拉边放置一根直径 8 m m的 C F R P钢筋 ， 如图 1 所示。 首先按照质量配合比， 用电子秤秤取适量的树脂 胶放在搅锅中， 搅拌进行 2 m i n 。接着加入固化剂一同 搅拌 2 m i n ， 再加入粉煤灰一同搅拌 2 m i n ， 最终加入粗 细集料级配碎石和钢纤维一同搅拌 8 m i n ， 浆体搅拌均 匀后装入模具 ， 经振动2 0 m i n后， 在烘箱中养护 2 4 h 后 拆模 。 A _ A 剖面图 图 1 树脂混凝土 C F R P钢筋布置图 1 3 力学性能试验方法 参照 J T G _ E 2 0 2 0 1 1 公路工程沥青试验规程 ， 根据实验需要和实验室设备条件， 本次试验设计的每 个试块的尺寸是 3 5 0 m m 4 0 i ro n 5 0 m l n 。静载试验 在电液伺服万能材料试验机上完成， 采用 三分点加 载， 跨距为 2 8 0 m m， 加载速率是 0 5 m m m i n ， 平行试验 数量为 3个 。素树脂混凝 土静载试验 和 C F R P混凝土 静载试验如图2和图3所示。 2 静载 弯拉试 验结果 普通树脂混凝土加 载初期 ， 试件 表现 出较好 的强 度与刚度 ， 加载达到静载极限力的时候 ， 试件 出现一 条沿跨中底部向顶部发展的跨中裂缝， 裂缝的长度大 约是高度的一半 ， 载荷加载过程申没有裂缝的发展过