钢筋钢丝网砂浆加固混凝土柱轴压试验研究

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1、四川建筑科学研究第４０卷第２期１０６ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ２０１４年４月钢筋钢丝网砂浆加固混凝土柱轴压试验研究袁敏（绵阳职业技术学院，四川绵阳６２１０００）摘要：目前常用的三种钢筋混凝土柱加固方法有加大截面法、外包钢法和纤维复合材料法，都有各自的不足，本文试图提出钢筋（大直径）钢丝网砂浆加固混凝土柱的新方法，并对该方法加固的混凝土柱进行了轴压试验研究。关键词：钢筋钢丝网；砂浆；加固混凝土柱；轴压试验中图分类号：ＴＵ３１７文献标志码：Ｂ文章编号：１００８－１９３３（２０１４）０２－１０６－０５或者焊接钢丝网，本文选取的是镀锌焊接钢丝网。０引言钢丝网直径０７～１５ｍｍ之

2、间，网格间距在１１ｍｍ混凝土柱是最重要最常用的构件之一。常用加×１１ｍｍ至２５ｍｍ×２５ｍｍ之间，本次钢丝网性能［１］固方法有三种：一是加大截面法，该法材料费用试验选取规格：钢丝网直径１２ｍｍ，网格间距为１１低，但需要支模等复杂工序，工期长，被加固构件截ｍｍ×１１ｍｍ。试验加载设备使用型号为ＣＭＴ５１０５面积增加较大。二是包钢法，此法力学性能好，但用电子万能试验机进行单轴拉伸试验，试验机加载速钢量大且易受腐蚀。三是碳纤维复合材料（ＣＦＲＰ）度为１ｍｍ／ｍｉｎ。试验机夹持端夹持钢丝长度超过加固法，该法因轻质高强、施工简便而在近年来广为５０ｍｍ，以防止钢丝在拉伸过程中滑动，钢丝拉伸试流行，但

3、由于碳纤维是脆性材料，延伸率（≤１５％）验段长度为２００ｍｍ左右。在本次试验中，由于钢远小于塑性材料钢筋（≥１０％），使被加固构件的延丝网中纵向、横向钢丝为焊接，焊点对钢丝拉伸性能性远不及加大截面法和包钢法；又由于环氧树脂是有一定影响，为了准确测量钢丝网的钢丝性能，把钢有机材料，还存在不耐光和热（６０度时开始软化）等丝网剪成单束钢丝和三束钢丝两类，试件共制作２０［２］缺点，而且成本很高，如加固一直径０５ｍ高３ｍ个。的柱，用０１１ｍｍ厚碳纤维布３层，材料费超过如表１所示，１．２ｍｍ钢丝屈服强度为３５０１２２４００元（按每层纤维与环氧树脂１７０元／ｍ计算）。ＭＰａ，极限强度为３９９４Ｍ

4、Ｐａ，弹性模量为２０７ＧＰａ。钢筋钢丝网砂浆加固混凝土柱既可克服以上三环向箍筋６ｍｍ，屈服强度为４０３２ＭＰａ，极限强度种常用加固方法的缺点，又可综合它们的部分优点。为５０２７ＭＰａ，弹性模量为２１０ＧＰａ。纵向分布筋为本文拟提出一种钢筋（大直径）钢丝网砂浆加固混４ｍｍ，屈服强度为６１５７ＭＰａ，极限强度为６３３２凝土柱的新方法（采用大直径钢筋可大幅度提高被ＭＰａ，弹性模量为１９５ＧＰａ。加固构件的承载力；钢丝网砂浆薄层则既保证与大表１材料主要参数直径钢筋很好地共同工作，又使被加固构件具有优屈服强度极限强度弹性模量材料备注／ＭＰａ／ＭＰａ／ＧＰａ越的耐久性和延性；钢筋钢丝网还可比钢筋

5、网对核钢丝３５０．１３９９．４２０７１．２ｍｍ芯混凝土提供更有效的约束，施工也保持简易），并４ｍｍ钢筋６１５．７６３３．２１９５４ｍｍ６ｍｍ钢筋４０３．２５０２．７２１０６ｍｍ对该方法加固的混凝土柱进行轴压试验研究。碳纤维———３２５６．０２１８０．１６７ｍｍ厚玻璃纤维———２７２６．０８２．９０．１６７ｍｍ厚１试验设计１．１．２纤维复合材料１．１试验用材料各种纤维编织成的纤维复合材料（ＦｉｂｅｒＲｅｉｎ１．１．１钢丝和钢筋ｆｏｒｃｅｄＰｏｌｙｍｅｒ，ＦＲＰ）的名义厚度均为０１６７ｍｍ。钢丝网砂浆中一般使用的钢丝网采用编织钢丝实测碳纤维（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｒｅ，ＣＦ）极限强度为３２５６

6、０ＭＰａ，弹性模量２１８ＧＰａ；玻璃纤维（ＧｌａｓｓＦｉｂｒｅ，ＧＦ）收稿日期：２０１３０１０４作者简介：袁敏（１９７８－），女，讲师，研究方向：建筑结构。极限强度为２７２７０ＭＰａ，弹性模量８２９ＧＰａ。纤维Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕａｎｍｉｎ２１９＠ｑｑ．ｃｏｍ复合材料和钢丝网照片见图１。２０１４Ｎｏ２袁敏：钢筋钢丝网砂浆加固混凝土柱轴压试验研究１０７（根据所用钢丝网层数不同，分为ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３和ＳＷ４，详见表２），所有试件箍筋接头及箍筋与纵筋交接处焊接，然后压抹砂浆，加固后所有Ｓ试件和ＳＷ系列试件加固层厚度约为２５ｍｍ，试件在石灰水水池中养护２８天。在１５０ｍｍ混凝土柱表面

7、用环氧树脂胶粘贴两层单一纤维复合材料（ＦＲＰ）或两层混杂纤维复合材料（ＨＦＲＰ），试件加载前至少放图１试验纤维复合材料和钢丝网置７天以利于环氧树脂胶完全固化。加固后所有试件（包括Ｓ试件、ＳＷ系列试件、ＦＲＰ系列试件和１．１．３混凝土与砂浆ＨＦＲＰ系列试件）柱直径相近，如图３所示，便于对混凝土配合比为：水∶水泥∶砂∶石＝０４４∶１∶１５比研究。∶２４１（质量比），实测２８天立方体抗压强度为３５８ＭＰａ。