SHCC修復(fù)混凝土構(gòu)件在持續(xù)荷載作用下的試驗(yàn)研究.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)在服役期間由于自身材料劣化而不滿足耐久性要求時(shí)，常常需要進(jìn)行修復(fù)或加固。對(duì)于裂縫寬度過大引起的結(jié)構(gòu)劣化，當(dāng)采用脆性水泥基材料進(jìn)行修復(fù)和加固時(shí)，受荷之后修復(fù)材料短期內(nèi)再次開裂或與老混凝土分層剝落，易造成修復(fù)失效。應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料（Strain Hardening Cementitious Composite，簡(jiǎn)稱SHCC）是一種在拉伸荷載作用下具有應(yīng)變硬化和多微縫開裂特性的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，其極限拉應(yīng)變可達(dá)到甚至超過3

2、％，最大裂縫寬度可控制在100μm左右。SHCC超高的韌性和優(yōu)越的裂縫控制能力使其在混凝土構(gòu)件加固與修復(fù)工程中有廣泛的應(yīng)用前景。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于 SHCC修復(fù)混凝土構(gòu)件在持續(xù)荷載作用下的性能研究還十分有限，本文通過試驗(yàn)和理論分析開展了以下研究?jī)?nèi)容：
　?。?）通過SHCC單軸拉伸試驗(yàn)，研究了齡期（7d和28d）對(duì)SHCC拉伸性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同齡期的 SHCC試件在單軸拉伸荷載作用下均可表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變硬化和多微縫開裂特性

3、，平均極限拉應(yīng)變可達(dá)到3%。與7d齡期相比，28d齡期的開裂強(qiáng)度、開裂應(yīng)變、抗拉強(qiáng)度、彈性模量均有所提高，而極限拉應(yīng)變有所降低。建立了 SHCC拉伸荷載作用下的簡(jiǎn)化本構(gòu)模型，作為后期試驗(yàn)的參考。
　?。?）通過四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，對(duì)6根SHCC修復(fù)鋼筋混凝土梁和1根對(duì)比梁在持續(xù)荷載作用下的受彎性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得到了修復(fù)梁的裂縫發(fā)展與變形隨時(shí)間變化的規(guī)律。主要考察了修復(fù)層厚度、粘結(jié)面粗糙度、SHCC齡期等因素對(duì)修復(fù)梁裂縫和變形的影響規(guī)

4、律和作用機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明：
　?、倥c對(duì)比梁相比，修復(fù)梁的裂縫條數(shù)增多、間距減小；最大裂縫寬度和平均裂縫寬度均減小，且最大裂縫寬度擴(kuò)大系數(shù)有所降低；其它條件相同時(shí)修復(fù)層越厚、粘結(jié)面粗糙度越大、SHCC齡期越長(zhǎng)，修復(fù)梁的最大裂縫寬度和平均裂縫寬度越??；與混凝土中的裂縫相比，SHCC修復(fù)層中的裂縫呈現(xiàn)出條數(shù)增多、平均間距和平均裂縫寬度顯著減小的特點(diǎn)；由結(jié)果可知，采用 SHCC作為修復(fù)材料能夠克服采用傳統(tǒng)水泥基材料進(jìn)行修復(fù)的缺陷，有效提