混凝土帆布增强塑料复合管的力学性能试验研究.pdf

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1、2017年第2期(总第328期)Number2in2017(TotalNo．328)混凝土Concrete理论研究THEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002-3550．2017．02．004混凝土帆布增强塑料复合管的力学性能试验研究营鹏，蔡中兵，苟勇，田高伟，朱佳晶(盐城工学院，江苏盐城224051)摘要：对混凝土帆布增强塑料复合管的轴压和压扁进行了系统的试验研究。结果表明，与相同规格的U—PVC管相比，其轴压荷载和环向刚度提高了50．88kN和25．73kN／m2

2、；在压扁试验中，复合管只能提高同内径变形量下的荷载值，它的极限内径变形量和U．PVC管相同，没有太大改变。关键词：复合管；轴压；压扁；环刚度中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2017)02—0012—03ExperimentalinvestigationonmechanicalpropertiesofconcretecanvasreinforcedplasticcompositepipeCAOPeng，CAJZhongbing，XUNYong，TIANGaowei，z矾

3、_1Jiajing(YanchengInstituteofTechnology，Yanchen9224051，China)Abstract：Concretecanvasreinforcedplasticcompositepipeisanewtypeofplasticcompositepipe．Itsaxialcompressionandflatteningwereinvestigated．ComparedwithneatU—PVCpipe，theaxialcompressionloadsimproved50

4、．88kNandringstiffnessimproved25．73kN／m2．Intheflatteningtest．compositepipeinnerdiametercanonlyincreasewiththeamountofdeformationunderloadvalue，whichlimitstheamountofdeformationoftheinnerdiameterandthesameU—PVCpipe，notmuchhaschanged．Keywords：compositepipe；ax

5、ialcompression；squash；ringstiffness0引言随着复合材料的蓬勃发展，在20世纪90年代前后，出现了各种各样的金属塑料复合管【l】。我们采用混凝土帆布和塑料管组成复合管，相比传统的管道材料，具有许多优点，内塑料管具有密封功能，可输送介质，混凝土帆布抵抗内外压力。混凝土帆布浇水硬化之前具有很好的柔韧性，因此像布一样可以直接覆盖在各种形状物体的表面，硬化之后则形成一层薄的、耐水、耐火、耐久且力学性能优异的混凝土层【2]，可以很好的弥补塑料管的缺点。1试验研究1．1原材料U．PVC管

6、：外径1101TIITI。环氧树脂E．44。混凝土帆布：三维间隔织物布中填入80％的725硫铝酸盐水泥加20％的硬石膏。纤维织物网：为碳纤维和耐碱玻璃纤维混合编织的纤维网。纤维织物网性能见表1。1．2试验设备压力试验机：YAW-300B型压力机。收稿日期：2016--03-15基金项目：国家自然科学基金项目(51478408，50378018)·12·表1纤维束性能试验结果注：ff=F／Af，A一／pf，t为单根纤维粗纱的线密度，单位tex。万能试验机：WD．10E型万能试验机(南京斯贝科测试仪器有限公司生

7、产)。1．3试件制备试件采用多次成型方式。采用外径为110ITlnl的U．PVC管，将管表面处理后卷铺纤维织物网(分碳纤维和玻璃纤维)，压紧压实，涂上环氧树脂，再卷铺上混凝土帆布(分延经向和纬向包裹的两种情况)，待树脂凝固，在混凝土帆布外侧，浇水使混凝土帆布固化，试件完成，如图1。对于帆布包裹接头处，采用两边对接方式，并在缝隙处，加固一层帆布，如图2。1．4试验分组本次试验共设计制作轴压试件15个和压扁试件15个，所有试件的圆管均采用U—PVC管，其中包括6个U．PVC光管的对比试件。试件的主要变化参数为包

8、裹混凝土帆布(混凝土帆布分经向和纬向)，缠绕碳纤维，缠绕玻璃纤维，分为4组，每组设3个试件，所有试件的试验详细参数见表2。图1完成试件1．5轴压试验(1)试验方法。轴压试验在YAW-300B型压力机上进行，试验过程中为消除试件的内应力，选择预压力500N，归零后以0．1kN／st3J的加载速度对试件加载直至试件被破坏，记录最大压缩载荷。试件参数见表2。(a)接口对接【bl接广I缝隙处处理图2接头处理(2)性能测试