界面材料和粗糙度对HPFL加固RC梁抗剪性能影响的试验研究

论文摘要

已有建筑结构物由于各种因素的影响不能满足安全承载或正常使用的要求,需要进行维修加固。高性能复合砂浆钢筋网（简称HPFL）加固法作为一种新型的加固方法具有众多优越特性,日益受到工程界的青睐。高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁一般采用三面U型加固方式,这种加固方式往往因界面的粘结强度不够容易发生加固层剥离,从而使加固层失效,承载力大大降低。考虑到界面粘结是加固层与原梁共同工作的关键问题,本文首先对界面处理材料,老混凝土表面粗糙程度展开研究,继而对加固RC梁的抗剪性能做了试验研究,具体内容包括:1、研究了在采用不同的界面剂处理下,高性能复合砂浆加固混凝土构件的界面粘结抗拉强度和粘结抗剪强度,并进行了加固砂浆和基层混凝土的界面处的微观结构观测分析。研究结果表明:界面剂对提高界面粘结强度有利。纯水泥净浆不能用做界面剂。硅粉、膨胀剂和高效减水剂合用能有效增强水泥基界面剂的粘结强度并控制干缩开裂。以超细硅酸盐水泥代替普通硅酸盐水泥,水泥基界面剂的粘结抗拉强度可提高60%,28天后强度基本稳定。2、对界面处理的粗糙程度的测量,在常用灌砂法的基础上进行创新,创造了抹砂法,该方法简单易行,快速高效,能较精确地反映出水平,竖立,倾斜构件表面的粗糙程度,并在以此方法测量的基础上对界面处理粗糙程度进行了等级划分,将它分为三个粗糙度等级。3、本文设计了12根高性能复合砂浆钢筋网加固梁和1根对比梁进行常温下抗剪试验。加固梁采用三面U型加固方式,研究了在不同的老混凝土界面处理粗糙度等级下,梁的破坏形态,分析了粗糙度对加固梁抗剪承载力的影响。运用桁架-拱模型结合试验结果推导了考虑粗糙度影响系数?的抗剪承载力计算公式,对实际工程运用有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 传统常用的混凝土结构加固方法
• 1.3 混凝土结构加固方法界面粘结的主要问题
• 1.4 高性能复合砂浆钢筋网加固方法
• 1.4.1 高性能复合砂浆钢筋网加固法的特点
• 1.4.2 高性能复合砂浆钢筋网加固法的研究现状
• 1.5 课题来源和问题的提出
• 1.6 本文的主要研究内容
• 第2章 材料研究
• 2.1 试验原材料及性能
• 2.2 高性能复合砂浆的研究
• 2.2.1 试验配合比
• 2.2.2 砂浆的抗压及抗拉试验
• 2.2.3 砂浆的收缩试验
• 2.2.4 试验结果分析
• 2.3 界面剂的研究
• 2.3.1 界面剂粘结抗拉试验
• 2.3.2 界面剂粘结抗剪试验
• 2.3.3 粘结机理及因素分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 界面粗糙度的测定及等级划分
• 3.1 常用老混凝土界面处理方法
• 3.2 界面粗糙度的测定方法
• 3.2.1 现有粗糙度评定方法简介
• 3.2.2 抹砂法
• 3.2.3 高性能复合砂浆加固粘结面粗糙度等级划分
• 3.3 试验及结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 HPFL 加固RC 梁常温下抗剪试验研究
• 4.1 试验目的
• 4.2 试验概况
• 4.2.1 试件的设计
• 4.2.2 试件的制作
• 4.2.3 试验装置
• 4.2.4 试验量测内容及测点布置
• 4.2.5 试件材料参数及性能
• 4.3 各试件试验现象及结果
• 4.3.1 BM-0 梁试验现象及结果
• 4.3.2 BM-1 梁试验现象及结果
• 4.3.3 BM-2 梁试验现象及结果
• 4.3.4 BM-3 梁试验现象及结果
• 4.3.5 BM-4 梁试验现象及结果
• 4.3.6 BM-5 梁试验现象及结果
• 4.3.7 BM-6 梁试验现象及结果
• 4.3.8 BM-7 梁试验现象及结果
• 4.3.9 BM-8 梁试验现象及结果
• 4.3.10 BM-9 梁试验现象及结果
• 4.3.11 BM-10 梁试验现象及结果
• 4.3.12 BM-11 梁试验现象及结果
• 4.3.13 BM-12 梁试验现象及结果
• 4.4 试验结果对比分析
• 4.4.1 各试件特征荷载
• 4.4.2 各试件的荷载-跨中挠度关系
• 4.4.3 界面粗糙度与加固效果
• 4.4.4 加固层与原构件界面粘结应力分析
• 4.5 HPFL 加固RC 梁的抗剪承载力分析
• 4.5.1 HPFL 加固RC 梁的抗剪承载力计算公式
• 4.5.2 考虑粗糙度影响的抗剪承载力计算公式
• 4.6 本章小结
• 第5章 施工工艺
• 5.1 构件表面处理
• 5.2 绑扎钢筋网
• 5.3 界面剂复合砂浆的搅拌
• 5.4 涂抹界面剂和复合砂浆
• 5.5 养护
• 结论
• 参考文献
• 致谢