有机胶与无机胶外贴U形CFRP加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究的对比研究

有机胶与无机胶外贴U形CFRP加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究的对比研究

司道林¹  张鑫²  孔祥菲³ 

（1.济南工程职业技术学院 管理工程系，山东 济南 250200；2.山东建筑大学 山东省建筑结构鉴定加固与改造重点实验室， 山东 济南 250101；3.山东省水产设计院）

摘  要：对1根对比梁、1根有机胶粘贴CFRP加固梁和1根无机胶粘贴CFRP加固梁进行试验研究，研究了以无机胶为粘贴介质条件下碳纤维布加固梁的受剪性能，并与以有机胶为粘结介质条件下碳纤维布加固梁的受剪性能进行对比。根据试验实测数据可知，无机胶粘贴CFRP加固梁抗剪承载力明显提高，并可改善钢筋混凝土梁的变形性能，但在破坏是有明显的脆性现象。

关键词：无机胶  碳纤维布  抗剪加固  对比[free]

中图分类号：TU746.4                  文献标识码：A

Comparative Study on Shear Behavior of RC Beams Strengthened with External CFRP U Jackets by Inorganic Paste with Organic Paste

Si Daolin¹  Zhang Xin²  Kong Xiangfei³

(1. School of Management Engineering,Jinan Engineering Vocational Technical College, Jinan 250200,China；

2. ShandongProvincial Key Laboratory of Appraisal and Retrofitting in Building Structures,ShandongJianZhuUniversity,Jinan250101,China;3. The Fishery Project Designing Institute ofShandongProvince)

Abstract：It is for the test that fourteen pieces of specimens of RC beams, including one is unstrengthened, one is strengthened with CFRP sheet by organic paste, and one is strengthened with CFRP sheet by inorganic paste. It study on shear behavior of RC Beams Strengthened with External CFRP U Jackets by inorganic paste, and comparison with organic paste. The test results show that the shear strength of RC Beams Strengthened with External CFRP U Jackets by inorganic paste is obviously increased and the ductility is also improved, but it has obvious brittle phenomena when the damage.

Keywords：inorganic paste   CFRP sheets   shear strengthening   Comparative

1 引  言

目前在我国由于碳纤维材料强度高、耐久性能好、自重轻、施工方便等优点，碳纤维加固技术得到广泛的应用，但现阶段粘贴碳纤维布的粘贴剂主要为环氧树脂型粘结胶，这种有机树脂胶都为高分子有机材料，其热稳定性、长期化学稳定性能比较差，特别是其耐火性能很差，而氯氧镁水泥（MOC水泥）是一种无机胶，它具有高耐火性、低热传导性、良好的耐久性且不受油、油脂和油漆的影响、较高的早期强度、适合与大量的各种骨料一起使用和较低碱度等特点，是有机胶的理想替代材料。

2       试验概况

2.1试验材料

梁的混凝土为C30商品混凝土，每批混凝土留取3个150mm×150mm×150mm的试块，试块与梁同条件养护，箍筋为HPB235，纵筋为HRB335，留取钢筋试件测钢筋的力学性能。试验加固用的碳纤维布为日本东丽公司生产的UT70-20型碳纤维布，有机胶采用北京锦虹世纪科技有限公司生产的JH-碳布专用树脂，试验用无机胶为氯氧镁水泥（MOC水泥），该胶的物理参数见表2.1。            

表2.1   氯氧镁水泥性能指标

2.2试件制作

试验梁为矩形截面简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，保护层厚度20mm，所有梁配置的纵筋、箍筋均相同，见图2.1所示。试验梁的参数见表2.2。

图2.1  试验梁配筋图

表2.2  试验梁参数及加固方案

注：1、为碳纤维布的宽度,为碳纤维布的净间距；

    2、括号内的数字代表粘贴碳纤维的层数：（1）一层。

3、试验梁的所有压条宽度为50mm，外伸最外条压条200mm。

2.3试验装置

试验采用千斤顶加载，加载方式为三分点加载，由分配梁来实现两点加载。加载的数值是通过与压力传感器连接的应变仪来控制的。

3       实验结果与分析

3.1试验梁的受剪承载力

各试验梁承载力结果见表3.1。由于试验梁的立方体抗压强度不同，所以用这个无量纲的式子消除混凝土强度对极限荷载的影响，其中混凝土抗拉强度用估算。

试验结果表明，加固试验梁的开裂荷载、极限荷载比未加固梁都有所提高，但极限荷载的提高幅度比开裂荷载更为明显。

表3.1  试验梁主要承载力实验结果