采用偏高岭土基地聚物粘贴碳纤维布加固混凝土梁的试验研究

论文摘要

如今,碳纤维布加固混凝土结构技术在结构加固领域广泛应用。与其他加固技术相比,碳纤维布加固技术具有高强、轻质、便于施工等优点。但是粘贴碳纤维布的环氧类胶粘剂在高温下会很快软化,严重影响加固结构的火灾安全。从国内外相关文献中了解到偏高岭土基地聚物一般具有良好的耐高温性能、力学性能和体积稳定性,为此本文尝试采用此种地聚物取代环氧类胶粘剂来粘贴碳纤维布以加固混凝土梁。本文主要研究工作包括以下几方面:将高岭土煅烧活化后加入碱性激发剂,在常温常压下制备成地聚物。通过正交试验研究了高岭土煅烧温度、恒温时间、水玻璃浓度、水玻璃模数、水胶比对地聚物抗压强度、净浆流动度和凝结时间的影响规律。最终优选出抗压强度、净浆流动度和凝结时间满足实际工程需要的地聚物。通过地聚物的拉伸剪切试验和粘贴碳纤维布的水泥砂浆试块的双剪试验,比较了不同温度下地聚物和环氧类胶粘剂的拉伸剪切强度和粘结性能;随后开展了4根碳纤维布加固混凝土梁和1根未加固梁的常温对比试验,验证了采用地聚物粘贴碳纤维布加固混凝土梁的有效性。研究结果表明:地聚物的耐高温性能明显优于环氧类胶粘剂;常温下采用地聚物粘贴单层碳纤维布加固混凝土梁的承载能力与采用环氧类胶粘剂时相差不大;常温下地聚物浆液对碳纤维布的浸渍程度有待提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪 论
• 1.1 碳纤维加固混凝土构件的耐火性能研究现状
• 1.1.1 高温下碳纤维的力学性能
• 1.1.2 高温下胶粘剂的力学性能
• 1.1.3 碳纤维加固构件的耐火性能
• 1.2 地聚物胶凝材料
• 1.2.1 聚合反应原理和基本性能
• 1.2.2 国内外研究进展
• 1.3 本文主要工作
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 拟解决的关键问题
• 1.3.3 技术路线
• 第二章 地聚物的制备
• 2.1 原材料、试验方法及试验设备
• 2.1.1 原材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.3 试验设备
• 2.2 正交试验
• 2.2.1 正交试验设计
• 2.2.2 试验结果分析
• 2.3 较优配方
• 2.4 本章小结
• 第三章 地聚物高温下的拉伸剪切试验及粘结性能试验
• 3.1 地聚物的拉伸剪切试验
• 3.1.1 试验方案
• 3.1.2 试验结果及分析
• 3.2 碳纤维布—水泥砂浆试块界面剪切试验
• 3.2.1 试验方案
• 3.2.2 试验现象
• 3.2.3 破坏拉力
• 3.3 本章小结
• 第四章 碳纤维布加固钢筋混凝土梁的弯曲试验
• 4.1 试验方案
• 4.2 试验结果分析
• 4.2.1 宏观现象
• 4.2.2 承载能力
• 4.2.3 挠度和应变
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢