织物增强混凝土的纤维协同等代效应对约束混凝土的影响分析
2021-07-21翟梦超王景全姚一鸣
建筑科学与工程学报 2021年4期
翟梦超,王景全,姚一鸣
(东南大学 土木工程学院,江苏 南京 211100)
0 引 言
织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)是由连续的耐碱纤维网格增强高性能细骨料混凝土的一种新型复合材料,具有多缝开裂的特点和优异的拉伸性能[1]。TRC轻质高强的特性与薄壁构件具有良好的匹配度,同时其材料本身具有高耐久性,因此可将TRC用于已有结构的维修加固改造或用作永久模壳快速施工。
研究发现,在TRC中混合掺入短纤维,如钢纤维、玻璃纤维、合成纤维等,利用短纤维与织物的交织穿插,可以提升织物与基体的界面黏结性能[2-3],进而减小裂缝宽度,增加裂缝数量,增强材料的裂缝控制能力。同时,短纤维的掺入有效改善了细骨料混凝土的内部缺陷,提升了基体的开裂强度,使得复合材料整体取得更高的拉伸强度和韧性[3-5]。从另外的角度分析,连续织物与短切分布纤维的混合使用起到了协同增强增韧效果,在短纤维增强混凝土中使用织物可降低短纤维掺量,改善拌合物的工作性能,从而优化施工过程,有利于保障硬化混凝土的力学性能。
TRC的工程应用多用于薄壁构件,使用TRC加固混凝土柱能够有效提升结构的承载力、延性和耐久性能。Al-Gemeel等[6]研究了3种不同的玄武岩纤维网格增强水泥基复合材料(Engineering Cementitious Composite,ECC)加固混凝土柱的轴压性能;Ortlepp等[7]使用TRC部分和全包加固柱,分析了各组分的承载性能;尹世平等[8]研究了纤维网层数、织物搭接长度等因素对加固混凝土柱轴心受压性能的影响;江佳斐等[9]研究了织物增强ECC加固柱的轴压性能,并提出了加固柱承载力的计算方法;……
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