中低加载速率下BFRP 筋-混凝土粘结性能研究
2021-05-25陈万祥郭志昆王英杰范鹏贤
袁 鹏,陈万祥,2,3,郭志昆,王英杰,范鹏贤
(1. 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏,南京 210007;2. 中山大学土木工程学院,广东,珠海 519082;
3. 南方海洋科学与工程广东省实验室,广东,珠海 519082)
玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋以天然玄武岩矿石为原料,将其破碎后在1450 ℃~1500 ℃的高温熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板快速拉制而形成的连续纤维,由于具有抗拉强度高、耐腐蚀性好、吸湿性低且绝缘性好、抗老化性能良好、热膨胀系数与混凝土接近、自重小、性价比高、绿色环保等一系列优点,被视为替代钢筋应用于土木建筑结构中的新型材料,已在高层建筑、大跨度桥梁、海洋扩建(如中国南海岛礁建设)等工程中广泛应用[1-3]。
国内外都对BFRP 筋-混凝土粘结性能进行了探索,包括混凝土、BFRP 筋、外在环境以及荷载类型等对粘结强度及滑移过程的影响。研究发现[4-7],混凝土强度的提高能够增大BFRP 筋-混凝土粘结强度,但相比于钢筋混凝土,其粘结强度增幅较小;BFRP 筋-混凝土粘结强度随纤维筋直径的增大反而降低,且对应的滑移增大;BFRP 筋埋长的增大削弱了BFRP 筋-混凝土的粘结强度。谢康宇[8]和沈新等[9]通过中心拉拔试验对比了不同螺纹肋参数的BFRP 筋,通过优化分析确定了最佳螺纹间距以及最佳螺纹深度。吴芳[10]选取变形BFRP 筋拔出试件共5 组(相对保护层厚度c/d分别为4.5、5.75、7、8.25、9.5),研究了相对保护层厚度对BFRP 筋-混凝土粘结强度的影响。杨超等[11]对BFRP 筋与珊瑚混凝土粘结试件进行了中心拉拔试验,结果表明和BFRP 筋与普通混凝土粘结试件相比,其破坏形态相似,但易于发生珊瑚混凝土的劈裂破坏。……
