【摘 要】
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纤维编织网增强混凝土(TRC)是一种新型水泥基复合材料,被广泛应用于混凝土结构的加固与修复和薄壁轻质结构。在“十三五”期间,玄武岩纤维和玻璃纤维被国家列入重点发展的四大纤维材料之中,其具有多功能性,主要表现为具有高强度、抗腐蚀、抗冻、抗老化等优异性能,特别适合作为补强材料应用于北方寒冷地区。与此同时,在我国东北和西北地区,本世纪初修建的混凝土结构遭受到大面积的冻融循环损伤,其力学性能受到不同程度的
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(42072296、41430642、41627801);
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纤维编织网增强混凝土(TRC)是一种新型水泥基复合材料,被广泛应用于混凝土结构的加固与修复和薄壁轻质结构。在“十三五”期间,玄武岩纤维和玻璃纤维被国家列入重点发展的四大纤维材料之中,其具有多功能性,主要表现为具有高强度、抗腐蚀、抗冻、抗老化等优异性能,特别适合作为补强材料应用于北方寒冷地区。与此同时,在我国东北和西北地区,本世纪初修建的混凝土结构遭受到大面积的冻融循环损伤,其力学性能受到不同程度的劣化,对其安全性和耐久性已经产生了较大的隐患。如何利用纤维编织网增强混凝土的优良性能补强北方寒冷地区的混凝土结构,对于我国严寒地区的混凝土结构的加固与修复具有重要工程意义。依托国家自然科学基金项目(42072296、41430642、41627801)的资助,本文对冻融循环作用下纤维编织网增强混凝土的弯曲性能进行了以下几方面研究:(1)观测冻融循环前后纤维编织网混凝土的表观损伤情况,并通过抗冻性指标(质量损失率和相对动弹性模量损失率)研究了纤维编织网增强混凝土的抗冻性,此外以抗冻性指标作为冻融损伤度,基于二参数Weibull函数建立TRC冻融损伤预测模型。(2)对不同冻融循环次数的玄武岩纤维和玻璃纤维的纤维编织网增强混凝土进行弯曲试验,结合试验现象,将荷载挠度曲线划分为5个阶段(一层纤维编织网)和7个阶段(两层纤维编织网),并结合试验数据分析冻融循环次数、纤维种类、纤维编织网布置层数和纤维TEX含量对纤维编织网增强混凝土弯曲性能的影响,与此同时,采用JSCE SF4的评价方法对冻融循环作用下纤维编织网增强混凝土的弯曲韧性进行评价。(3)通过电子扫描显微镜对已完成弯曲试验的纤维编织网增强混凝土构件进行细观观测与分析,主要观测纤维束与混凝土之间的界面区和过渡区在冻融循环作用下的细观变化。(4)对冻融循环作用下纤维编织网增强混凝土梁弯曲过程中开裂前、开裂时、开裂后和破坏时各阶段进行分析,并建立了冻融循环作用下TRC正截面极限抗弯承载力计算方法,结合试验所得数据,计算出冻融循环影响系数ak,并将理论值与实际值进行对比分析。
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