碳纤维混凝土受弯构件抗弯性能试验研究

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1、2013年第8期(总第286期)混凝土混凝土制品Number8in2013(TotalNo．286)ConcreteC0NCRETEPR0DUCTS碳纤维混凝土受弯构件抗弯性能试验研究王晓初，刘洪涛(1．辽宁省环境岩土工程重点实验室，辽宁沈阳110044；2．沈阳大学，辽宁沈阳110044)摘要：通过5根碳纤维混凝土(CFRC)梁正截面抗弯承载力试验，研究了碳纤维长度、配箍率对CFRC梁挠度、应变的影响，试验结果表明，随着碳纤维长度的增加，其破坏挠度也相应增加；配箍率对CFRC梁的挠度、应变影响很小，碳纤维可以有效地改善混凝土梁的脆性破坏；并且在梁的同一截面位置混凝土与钢筋的受力过程应变协调一

2、致。基于已有研究推导了CFRC抗拉强度的计算公式，并应用于CFRC梁开裂荷载的计算，计算结果与试验结果吻合较好。关键词：CFRC；挠度；应变；破坏形态；抗拉强度；开裂荷载中图分类号：TU528．572文献标志码：A文章编号：1002—3550(2013)08—0129—04ExperimentalresearchonflexuralmechanicalbehaviorofcarbonfibrilreforcedconcreteflexuralmembersWANGXiaochu，LIUHongtao(1．LiaoningProvincialKeyLaboratoryofGeoenvironme

3、ntalEngineering，Shenyang110044，China2．ShenyangUniversity，Shenyang110044，China)Abstract：Basedonthecrosssectionbendingof5carbonfiberconcretebeams，themechanismofdeflectionandstrainofcarbonfiberconcre~beamwerestudiedconsideringthevariationofthelengthofcarbonfiberandstirrupratio．Theexperimentalresultssho

4、wedthatthedeflectionofdestructionincreasedwiththeincreaseofthelengthofthecarbonfer，andtheeffectofstirrupratioondeflectionandstrainofbeamswasnotobviOtiS．Thecarbonfibercouldeffectivelyimprovethebrittlefailureofconcretebeam，andthestainofconcreteaccordedwiththatsteelbaratthesameheight．Accordingtotheexis

5、tingtestmodel，thetheoreticalcalculatingformulaofCFRCwaspro—posedandappliedforthecrackingloadcalculationexpressionofCRFCbeams．andtheoreticalcalculatedresultsagreewellwithexperi‘mentalresults．Keywords：CFRC；deflection；strain；failuremode；tensilestrength；crackingloadCFRC梁进行试验，主要研究其工作原理、破坏形态、跨中挠0引言度和受力钢筋与

6、荷载的变化、梁的开裂荷载及公式表达式。随着我国建设设施的快速发展，混凝土的裂缝问题相1试验概况当普遍，不仅严重影响混凝土的整体性[1]，还影响到钢筋混凝土构件的使用寿命。碳纤维可以有效地提高混凝土的抗本试验共设计了五根碳纤维钢筋}昆凝土梁，其梁的尺裂性能，80年代已应用于巴格达的建筑中，相继在美国、日寸为200mm~300mmx3000rruYl，如图1(a)所示。主要技本等国广泛使用，并取得良好的效果。我国在这方面起步较术参数，见表l。试验所用的材料是：C30混凝土；日本东丽晚，随着研究的深入，碳纤维采用应用于混凝土的性能得生产的碳纤维；分散剂是山东威斯化工有限公司生产的羧到进一步发展翻。丙

7、基甲基纤维素(CMc)；消泡剂是沈阳市新化试剂厂生产CFRC是将一定体积、一定长度的碳纤维加入到混凝的磷酸三丁酯。土中，经充分搅拌均匀，而形成的新型混凝土材料。碳纤维在混凝土中成三维乱向分布，可有效地抑制混凝土各个方向因收缩而形成的裂缝。由于混凝土的破坏都是从裂缝开始的，因此有效地抑制混凝土裂缝的形成与扩展可以提高混凝土强度。同时裂缝也是影响混凝土构件使用寿命的重要因素，由于裂缝的开展导致钢筋的锈