復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)加固鋼筋混凝土板裂縫及剛度試驗(yàn)研究

倪樂平　黃少凱　?。ò碴枎煼秾W(xué)院人文管理學(xué)院,河南　安陽　455000）

復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)加固鋼筋混凝土板裂縫及剛度試驗(yàn)研究

倪樂平黃少凱

（安陽師范學(xué)院人文管理學(xué)院,河南安陽455000）

為了研究不同砂漿強(qiáng)度和不同類型鋼絲網(wǎng)對(duì)鋼筋混凝土板加固效果的影響以及加固后板二次受力時(shí)的破壞形態(tài)、裂縫和剛度，本文對(duì)鋼筋混凝土板進(jìn)行分組加固試驗(yàn)，并測量其裂縫間距，裂縫寬度和跨中撓度值。試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)加固層明顯改善了板的撓曲變形并限制了裂縫的開展，在適筋破壞情況下，隨著砂漿強(qiáng)度的增大和加固層配筋率增大，跨中撓度值減小。

復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)；裂縫；剛度；鋼筋混凝土板

1　前言

復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)（直徑≤1.5mm，網(wǎng)絲間距≤15mm）加固混凝土的方法[1]是在混凝土構(gòu)件的表面安裝鋼絲網(wǎng)，用復(fù)合砂漿做保護(hù)和錨固材料，使其與原結(jié)構(gòu)共同工作整體受力，以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種方法。該法直接將砂漿壓抹到被加固構(gòu)件表面，不需要支模等復(fù)雜工序，施工方便而且使被加固構(gòu)件的延性和耐熱耐火性大幅度提高[2]。

2　試驗(yàn)概況

2.1試件設(shè)計(jì)

鋼筋混凝土板尺寸為100×500×1500mm，混凝土等級(jí)為C25，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。外抹復(fù)合砂漿的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度有兩種：M 30，配合比為水泥:砂:水:外加劑=1:2:0.4:0.04(重量比)；M 50，配合比為水泥:砂:水:外加劑=1:1.5:0.44:0.16[3](重量比)。水泥等級(jí)為42.5的普通硅酸鹽水泥，添加劑為聚羧酸減水劑，另外還摻有少量的聚丙烯纖維來提高復(fù)合砂漿的性能（抗拉、抗壓、延性等）。

2.2試件參數(shù)

試驗(yàn)分別采用兩種類型不同的鋼絲網(wǎng)和兩種標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不同的砂漿加固鋼筋混凝土板，為了使加固層和原混凝土達(dá)到很好的協(xié)同作用，新老界面的緊密結(jié)合就成為了試驗(yàn)的關(guān)鍵問題。所以，除了對(duì)原構(gòu)件的表面進(jìn)行鑿毛處理外，還加入了聚羧酸減水劑以改善砂漿的粘結(jié)性能，此外，外抹砂漿前涂刷一層界面結(jié)合劑來增加界面的粘結(jié)強(qiáng)度

本文試驗(yàn)是對(duì)已有一定破壞程度的構(gòu)件進(jìn)行二次加固，試件共分為A 和B兩組，A組試件未加固，作為對(duì)比，B組采用不同強(qiáng)度的砂漿和不同類型的鋼絲網(wǎng)進(jìn)行加固。

2.3加載方式和測試的主要內(nèi)容

本試驗(yàn)采用單調(diào)分級(jí)加載方式，手動(dòng)油壓千斤頂為加載設(shè)備，由反力梁將力施加到構(gòu)件上，直到構(gòu)件破壞。正式加載之前先進(jìn)行預(yù)加載，以消除接觸面的縫隙和檢查儀器是否正常，正式加載至開裂后，加載級(jí)數(shù)減小以便觀察構(gòu)件的裂縫發(fā)展過程。試驗(yàn)過程中對(duì)裂縫寬度、撓度、開裂荷載和極限承載力進(jìn)行記錄，并觀察裂縫開展情況。

3　試驗(yàn)結(jié)果分析

荷載—最大裂縫寬度曲線如圖1，從板開始加載直到Mk/Mu約為0.6時(shí)，曲線基本保持線性，曲率平穩(wěn)，復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)加固板的開裂荷載沒有很明顯的提高，繼續(xù)加載，曲線斜率則在縱向鋼筋屈服點(diǎn)突然發(fā)生大幅度變化，裂縫寬度增大較多，由圖中曲線可以看出加固板和對(duì)比板的裂縫寬度變化規(guī)律相似，即開始時(shí)加固板最大裂縫寬度大于對(duì)比板，當(dāng)Mk/Mu約為0.6時(shí)，最大裂縫寬度小于對(duì)比板。當(dāng)Mk/Mu接近0.8時(shí)，裂縫寬度開始急劇變化，達(dá)到極限破壞時(shí)最大裂縫寬度較對(duì)比板小。

由圖2曲線可以看出，同一荷載強(qiáng)度下曲線的斜率都有一定程度的增大，即加固板的跨中撓度值都有所減小，因此加固板的抗彎剛度得到了提高，而且在適筋破壞情況下，隨著砂漿強(qiáng)度的提高和加固層配筋率增大，跨中撓度值減小。

4　結(jié)論

通過上述分析，本文得出如下結(jié)論：

（1）荷載作用下，復(fù)合砂漿鋼絲網(wǎng)加固層對(duì)裂縫的開展有一定的限制。加固板的裂縫開展比較緩慢而且有規(guī)律性，裂縫呈現(xiàn)“細(xì)而密”的特點(diǎn)。達(dá)到極限破壞時(shí)最大裂縫寬度較對(duì)比板小。

（2）加固板的撓曲變形有明顯的改善，在適筋破壞情況下，隨著砂漿強(qiáng)度和加固層配筋率的增大，跨中撓度值減小。

[1] Bournas D A,Lontou P V, Papanicolaou C G. Triantafillou T C. Textile-rein forced mortarversus fiber-reinforced polymer confinement in reinforced concrete columns [J]. ACI Structural Journal, 2007, 104(06): 740-748.

[2]吳小勇，李豐豐，嚴(yán)洲等.鋼筋鋼絲網(wǎng)砂漿加固混凝土圓柱的抗軸壓性能[J].工程力學(xué)，2011，28(01)：131-137.

[3]卜良桃．高性能復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)（HPF）加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)初版社，2007．