玻璃纤维聚合物加固混凝土柱的力学性能研究
玻璃纤维和聚酯纤维混凝土力学性能的研究
Cn r tn e nl y o tco c o g I sui T h o
【 章 编 号】 0 796 (0 0 0 — 110 文 10 —4 7 2 1) 50 5 -3
玻璃 纤 维 和聚 酯纤 维混 凝 土 力学 性 能 的研 究
■ 崔子丰, 王伟( 山东建筑科学研 究院,济 南 2 0 3 ) 5 0 1
材 料 , 具有 价 格便 宜 、 料 易得 、 能优 良、 备 简 它 原 性 制 单 等优 点 , 是 自身 也存 在 着 一些 缺 陷 , 但 如混 凝 土 的 白重 大 、 性 大 、 拉 强 度 低 、 脆 抗 断裂 能低 等 弱 点 限 制 了它 的应用 【 。 维增 强混 凝土 [ 混凝 土改性 的一 纤 ~ 3 ] 是 个 重 要 手 段 , 可 使 混 凝 土 的抗 拉 强度 、 形 能 力 、 它 变
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FRP加固钢筋混凝土梁力学性能研究
FRP加固钢筋混凝土梁力学性能探究专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,期望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。
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玻璃纤维对混凝土力学性能的影响
玻璃纤维对混凝土力学性能的影响
玻璃纤维混凝土(Glass Fiber Reinforced Concrete,简称GFRC)是通过在普通混凝土中添加玻璃纤维加强材料而得到的一种复合材料。
玻璃纤维在混凝土中的添加可以对混凝土的力学性能产生以下影响:
1. 抗拉强度和延展性:玻璃纤维具有高强度和良好的延展性,能够提高混凝土的抗拉强度和延展性能。
纤维的添加可以有效地抑制裂缝的扩展和控制裂缝的宽度,从而提高混凝土的抗裂性能和耐久性。
2. 抗压强度和刚度:玻璃纤维的添加可以有效地提高混凝土的抗压强度和刚度。
纤维在混凝土内部形成一个三维网状结构,增加了混凝土的内聚力和抗弯刚度。
在受到外力时,纤维能够在混凝土中分散应力,提高抗压强度和强度。
3. 疲劳性能:玻璃纤维的添加可以改善混凝土的疲劳性能。
纤维的引入可以在混凝土中形成多个弯曲吸能位点,吸收和分散载荷,减少疲劳损伤的发生和扩展。
4. 抗冲击性能:玻璃纤维的添加可以提高混凝土的抗冲击性能。
纤维的存在使得混凝土具有更好的韧性和面积承载能力,能够有效地吸收和分散冲击荷载,提高混凝土的抗冲击性能。
需要注意的是,玻璃纤维对混凝土力学性能的影响受到添加量、纤维长度、纤维分散性以及混凝土的配合比等多种因素的影响。
合理控制这些因素,能够最大限度地发挥玻璃纤维的增强作用,提高混凝土的力学性能。
因此,在实际应用中,需要根据具体的工程要求和性能需求,进行合适的玻璃纤维添加和配合比设计。
玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能研究
玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能研究一、研究背景随着建筑行业的发展和科技的进步,玻璃纤维增强混凝土(GFRP)作为一种新型的建筑材料,受到了越来越广泛的关注和应用。
GFRP材料具有优异的力学性能,尤其是其高强度、高模量、轻重比低等特点,在墙板的建造中被广泛应用。
本文旨在研究GFRP墙板的力学性能,为其应用提供一定的理论支持。
二、研究内容1.实验材料本研究采用的GFRP墙板的尺寸为2000mm×1000mm×50mm,其中GFRP纤维采用的是E-glass纤维,直径为13μm,长度为50mm。
混凝土的强度等级为C30,水泥采用的是普通硅酸盐水泥。
同时,还采用了普通混凝土墙板作为对照组。
2.实验方法(1)材料准备:将混凝土按照一定比例配制好,并用振动器进行振动,以确保混凝土的密实性。
将GFRP纤维与混凝土充分搅拌,制备出GFRP混凝土。
(2)试验设计:将试验分为两组,一组为GFRP墙板试验组,另一组为普通混凝土墙板对照组。
分别进行力学性能测试,如弯曲强度、抗压强度、冻融循环试验等。
(3)试验结果分析:对试验结果进行统计分析,并对GFRP墙板的力学性能进行评估。
三、实验结果1.弯曲强度经过弯曲试验后,GFRP墙板的弯曲强度为25.6MPa,而普通混凝土墙板的弯曲强度为19.2MPa。
这表明GFRP墙板具有更高的弯曲强度,能够承受更大的荷载。
2.抗压强度经过抗压试验后,GFRP墙板的抗压强度为41.5MPa,而普通混凝土墙板的抗压强度为30.2MPa。
这表明GFRP墙板具有更高的抗压强度,能够承受更大的压力。
3.冻融循环试验经过冻融循环试验后,GFRP墙板的表面无明显剥落和龟裂现象,而普通混凝土墙板表面出现了明显的剥落和龟裂现象。
这表明GFRP墙板具有更好的耐久性和抗冻融性能。
四、实验结论本研究对GFRP墙板的力学性能进行了深入探究,经过实验结果分析,得出以下结论:1.GFRP墙板具有更高的弯曲强度和抗压强度,能够承受更大的荷载和压力。
纤维增强复合材料加固混凝土结构基本力学性能和长期受力性能研究共3篇
纤维增强复合材料加固混凝土结构基本力学性能和长期受力性能研究共3篇纤维增强复合材料加固混凝土结构基本力学性能和长期受力性能研究1传统的混凝土结构在使用过程中会出现裂缝、变形等问题,降低了结构的承载能力和使用寿命。
为了加强和修复这些受损的混凝土结构,通常采用纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)加固技术。
纤维增强复合材料是一种由纤维与基体材料复合而成的材料,具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等优点,在工程结构的加固中得到了广泛的应用。
FRP加固技术将FRP片、FRP筋等材料加在混凝土结构受力位置,使得受损的混凝土结构得到了加固和修复,提高了结构的抗震性能和使用寿命。
然而,在进行FRP加固时,需要考虑的问题很多,如FRP加固材料的选择、加固方式的选择、加固数量、加固长度、加固局部施加程度等问题。
因此,在进行FRP加固之前,需要进行充分的基础试验和计算分析,为实际施工提供科学依据。
FRP加固混凝土结构的基本力学性能可以通过多种试验进行研究,如拉伸试验、弯曲试验、剪切试验、压缩试验等。
拉伸试验是最基本的一种试验方法,能够测定FRP加固材料的抗拉强度、弹性模量、玻璃化温度、断裂伸长率等基本性能。
弯曲试验能够模拟混凝土结构在受外力作用下的变形情况,测定FRP加固后结构的抗弯承载力、变形性能等。
剪切试验主要用于测定FRP加固结构在受剪切作用下的抗剪强度、剪切模量等性能。
压缩试验用于研究FRP加固结构在受压作用下的抗压试验、变形性能等。
通过这些试验,可以评估FRP加固材料的力学性能,为混凝土结构的加固提供科学的依据。
FRP加固混凝土结构的长期受力性能也是需要研究的重要问题。
长期受力下,FRP加固结构的性能有可能发生变化,如水解、脱粘等问题,影响加固效果。
因此,在进行FRP加固混凝土结构时,需要进行长期的试验研究,以确定FRP加固的可靠性和耐久性。
长期受力下的FRP加固混凝土结构的性能研究可以采取多种试验方法。
混凝土中的玻璃纤维增强原理及应用
混凝土中的玻璃纤维增强原理及应用1. 玻璃纤维增强混凝土的原理和概述混凝土是一种常见的建筑材料,具有较好的耐久性和强度。
然而,由于混凝土的脆性限制了其抗张能力,为了增加混凝土的韧性和抗拉强度,人们采用了玻璃纤维增强材料。
玻璃纤维增强混凝土(Glass Fiber Reinforced Concrete,简称GFRC)是将玻璃纤维与混凝土复合而成,通过纤维的增强作用,提高了混凝土的力学性能,应用广泛于建筑和工程领域。
2. 玻璃纤维增强混凝土的制备过程玻璃纤维增强混凝土的制备主要包括以下几个步骤:2.1 纤维选材和预处理玻璃纤维通常采用碱玻璃纤维,因其具有良好的抗碱性和耐久性。
在制备过程中,玻璃纤维需要进行预处理,包括脱脂和干燥等步骤,以提高纤维与混凝土基材的结合力。
2.2 胶砂制备胶砂是玻璃纤维增强混凝土的重要组成部分,用于增强混凝土的力学性能。
胶砂的制备过程包括将玻璃纤维与胶粉混合,添加适量的水和其他添加剂,搅拌均匀形成均质的砂浆。
2.3 混凝土浇筑和养护在制备好的胶砂表面,浇筑混凝土以形成玻璃纤维增强混凝土。
混凝土的选择要考虑到工程的具体需求,可以根据需要进行调整,例如采用高性能混凝土、自密实混凝土等。
完成浇筑后,需要进行适当的养护,以确保混凝土的强度和耐久性。
3. 玻璃纤维增强混凝土的优势和应用领域玻璃纤维增强混凝土具有以下优点和应用领域:3.1 强度和韧性提升玻璃纤维作为增强材料,能够有效地抵抗混凝土的开裂和拉伸。
纤维的添加能够增加混凝土的韧性和抗拉强度,提高其抗震和抗风性能。
3.2 轻质化和耐久性改善玻璃纤维的轻质化性质使得玻璃纤维增强混凝土具有重量轻、密度小的特点,有利于减轻建筑物负荷和提高结构稳定性。
玻璃纤维具有良好的抗腐蚀性能,能够提高混凝土的耐久性。
3.3 外观和设计自由度高由于玻璃纤维增强混凝土具有较高的可塑性和模具性能,可以根据设计需求制作出各种形状和表面效果。
这为建筑物的外观装饰和艺术设计提供了更多的创作空间。
FRP约束混凝土柱力学性能研究
FRP约束混凝土柱力学性能研究吴秋兰,童谷生,朱毅华东交通大学,南昌(330013)E-mail:jane810924@摘要:纤维增强复合材料(FRP)在土木工程中的应用是国内外研究热点,本文综述了FRP 的特性及近年在的研究应用状况和发展前景。
关键词:纤维增强复合材料;加固;混凝土;力学性能0 前言随着建筑业的发展,混凝土结构是当今世界上使用最多的一种结构,其使用寿命可达数十年,甚至上百年。
但在使用寿命内,结构会遭受多方面的作用,大致有以下:设计不周、施工缺陷;年久老化;腐蚀、超载、意外灾害等。
将直接导致混凝土粉化、疏松、剥落、开裂和钢筋锈蚀,使裂缝增大、刚度降低、挠度增大,承载力削弱甚至丧失[25]。
限于我国国情,其中的大部分不可能推倒重建,继续使用就必须进行补强加固处理。
如果没有根本性的技术革新,社会将负担庞大的基础设施的维修和管理费用[1][29]。
在建筑构件中,柱类构件对上部结构起着承重作用,一发生破坏会导致整个结构的倒塌,所以对此类构件的加固已成为急待解决的问题[27]。
传统加固方法常用的有加大截面法、置换法、预应力加固法、粘钢法等。
这些方法虽然对改善结构的强度、刚度以及抗震性能起到了一定的作用,但也存在着许多缺点:①自重大,可能会造成连锁补强问题;②对建筑物的使用功能、美观造成很大影响;③抗腐蚀性能差,易丧失应有功能,在厂房中应用显得尤为突出;④施工复杂且周期长,影响了正常工作及生活,社会效益差。
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)加固修补混凝土结构技术,根据约束混凝上原理间接提高结构的承载力[2]。
经过研究表明,不仅可以提高构件的承载力,而且也可改善构件的延性,将有效地解决上述问题[21][22]。
所以现在多用此法来加固柱类构件。
图1 各种约束混凝土本构关系曲线图综合比较,各种加固方法由于所用材料的不同,在力学性能、施工技术及工程造价等方面也各有优缺点。
混凝土中掺加玻璃纤维的力学性能研究
混凝土中掺加玻璃纤维的力学性能研究一、研究背景和意义混凝土是一种广泛应用的建筑材料,但其在受力时易发生裂缝和破坏,降低了其力学性能和使用寿命。
为了提高混凝土的强度和耐久性,掺加纤维素材料成为了一种有效的方法。
玻璃纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀等优良性能,因此被广泛应用于混凝土中,以提高混凝土的力学性能。
二、玻璃纤维掺加混凝土的力学性能1.抗压强度掺加玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗压强度。
研究表明,在混凝土中加入0.5%的玻璃纤维可以提高混凝土的抗压强度约20%。
2.抗拉强度掺加玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗拉强度。
研究表明,在混凝土中加入0.5%的玻璃纤维可以提高混凝土的抗拉强度约30%。
3.断裂韧性掺加玻璃纤维可以显著提高混凝土的断裂韧性。
研究表明,在混凝土中加入0.5%的玻璃纤维可以提高混凝土的断裂韧性约40%。
4.耐久性掺加玻璃纤维可以显著提高混凝土的耐久性。
研究表明,在混凝土中加入0.5%的玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗冻融性和耐久性。
5.破坏形态掺加玻璃纤维可以改善混凝土的破坏形态。
研究表明,在混凝土中加入玻璃纤维可以使混凝土的破坏形态从脆性破坏转变为延性破坏。
三、掺加玻璃纤维的混凝土制备方法1.选材玻璃纤维应选择具有高强度和高模量的玻璃纤维,一般采用直径为13-19μm的E玻璃纤维。
2.掺加比例玻璃纤维的掺加比例一般为混凝土体积的0.1%-0.5%。
3.混凝土制备方法将水泥、砂子、骨料等原材料按照一定配比混合均匀后,再加入玻璃纤维,搅拌均匀后浇筑成型。
四、玻璃纤维混凝土的应用1.地下工程玻璃纤维混凝土可以用于地下工程中的地下室、隧道、桥墩等结构中,以提高其强度和耐久性。
2.建筑立面玻璃纤维混凝土可以用于建筑立面的装饰材料,以提高其强度和美观度。
3.工业建筑玻璃纤维混凝土可以用于工业建筑中的地坪、墙体、屋顶等部位,以提高其强度和耐久性。
五、结论掺加玻璃纤维可以显著提高混凝土的力学性能和耐久性。
玻璃纤维增强混凝土的力学性能研究
玻璃纤维增强混凝土的力学性能研究一、前言玻璃纤维增强混凝土(GFRC)作为一种新型的高性能复合材料,近年来受到了广泛的关注与研究。
相比于传统的混凝土材料,GFRC具有更高的强度、更好的耐久性和更轻的重量等优点,被广泛应用于建筑、桥梁、道路、隧道等领域。
本篇研究旨在全面探讨GFRC的力学性能,包括其力学特性、强度、韧性、疲劳性能等方面,并对其应用于工程领域的前景进行分析。
二、 GFRC的力学特性1. 基本结构GFRC由水泥基体、玻璃纤维增强剂、矿物填料和化学添加剂等组成。
其中,水泥基体负责提供结构稳定和抗压强度,玻璃纤维增强剂则负责提供拉伸强度和韧性。
2. 力学特性GFRC的力学特性主要包括抗压强度、抗拉强度、弯曲强度、剪切强度等。
研究表明,GFRC的力学特性与其玻璃纤维含量、水胶比、填料种类和配合比等因素有关。
3. 优点GFRC相对于传统混凝土材料具有以下优点:(1)抗拉强度高:玻璃纤维增强剂的加入提高了材料的拉伸强度和韧性,从而使GFRC具有更好的抗震性能。
(2)重量轻:GFRC的密度较低,重量轻,便于施工和运输。
(3)耐久性好:GFRC具有较好的耐久性,长期使用不易出现龟裂和脱落。
(4)施工方便:GFRC可以采用模压成型或喷涂成型等方式进行施工,比传统混凝土更具灵活性。
三、 GFRC的强度1. 抗压强度研究表明,GFRC的抗压强度与其水泥基体的强度、玻璃纤维含量和水胶比等因素有关。
一般来说,GFRC的抗压强度在50MPa以上。
2. 抗拉强度GFRC的抗拉强度主要由玻璃纤维增强剂提供,其强度与玻璃纤维的含量和排列方式有关。
研究表明,GFRC的抗拉强度一般在10-20MPa 之间。
3. 弯曲强度GFRC的弯曲强度主要由水泥基体和玻璃纤维增强剂共同提供。
研究表明,GFRC的弯曲强度一般在30-50MPa之间。
四、 GFRC的韧性GFRC的韧性主要由其玻璃纤维增强剂提供。
研究表明,GFRC的韧性与其玻璃纤维含量和排列方式有关。
玻璃纤维增强混凝土的力学性能研究
玻璃纤维增强混凝土的力学性能研究一、引言玻璃纤维增强混凝土(GFRC)是一种新型的混凝土材料,它的特点是在混凝土中添加了一定比例的玻璃纤维,从而提高了混凝土的强度和韧性。
GFRC具有轻质、高强、耐久、耐腐蚀、易加工等优点,已经广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
本文旨在对GFRC的力学性能进行研究,为GFRC的应用提供理论依据。
二、GFRC的制备及力学性能测试方法1. GFRC的制备GFRC的制备主要包括以下几个步骤:(1)确定混凝土配合比,将水泥、骨料、粉煤灰等混合,搅拌均匀。
(2)加入玻璃纤维,将玻璃纤维与混凝土拌匀。
(3)倒入模具中,振实,养护。
2. GFRC的力学性能测试方法GFRC的力学性能测试主要包括以下几个方面:(1)抗压强度测试:将制备好的GFRC样品放入压力机中,逐渐施加压力,记录当样品破裂时的最大压力值,即为抗压强度。
(2)抗拉强度测试:将制备好的GFRC样品放入拉力机中,逐渐施加拉力,记录当样品破裂时的最大拉力值,即为抗拉强度。
(3)弯曲强度测试:将制备好的GFRC样品放入弯曲试验机中,逐渐施加力量,记录当样品发生破裂时的最大弯曲力矩值,即为弯曲强度。
三、GFRC的力学性能研究1. 抗压强度研究抗压强度是评价GFRC强度的重要指标之一。
一般来说,GFRC的抗压强度与水泥的强度、骨料的强度、纤维的数量和分布等因素有关。
研究表明,当玻璃纤维的含量在2%~4%之间时,GFRC的抗压强度可以达到50MPa以上。
而当玻璃纤维的含量超过4%时,抗压强度反而会下降。
2. 抗拉强度研究抗拉强度是评价GFRC韧性的指标之一。
研究表明,玻璃纤维的加入可以显著提高GFRC的抗拉强度。
当玻璃纤维的含量在2%~4%之间时,GFRC的抗拉强度可以达到10MPa以上。
而当玻璃纤维的含量超过4%时,抗拉强度反而会下降。
3. 弯曲强度研究弯曲强度是评价GFRC耐久性的指标之一。
研究表明,玻璃纤维的加入可以显著提高GFRC的弯曲强度。
混凝土中添加玻璃纤维的增强效果研究
混凝土中添加玻璃纤维的增强效果研究一、研究背景随着建筑工程对材料性能的要求越来越高,混凝土作为建筑材料之一,也需要不断地进行改进。
因此,研究如何提高混凝土的强度和耐久性,成为建筑工程领域的一个热门话题。
其中,添加玻璃纤维是一种常见的方法。
本文旨在对混凝土中添加玻璃纤维的增强效果进行研究,探讨其在建筑工程中的应用价值。
二、添加玻璃纤维的原理混凝土中添加玻璃纤维,可以有效地提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
玻璃纤维具有高强度、高刚度、低密度等优点,可以增加混凝土的韧性和耐久性。
同时,玻璃纤维的添加可以减少混凝土的收缩率,从而降低混凝土龟裂的风险。
三、添加玻璃纤维的实验研究1.实验目的研究混凝土中添加不同比例的玻璃纤维对混凝土力学性能的影响。
2.实验方法选取常规混凝土作为对照组,分别在混凝土中添加1%、2%、3%的玻璃纤维。
通过压缩试验和拉伸试验,测试不同组混凝土的强度和韧性。
3.实验结果添加1%的玻璃纤维可以使混凝土的抗压强度提高7.8%,抗拉强度提高15.3%。
添加2%的玻璃纤维可以使混凝土的抗压强度提高14.3%,抗拉强度提高25.9%。
添加3%的玻璃纤维可以使混凝土的抗压强度提高19.5%,抗拉强度提高35.6%。
同时,添加玻璃纤维可以提高混凝土的韧性,减少混凝土的龟裂。
四、添加玻璃纤维的应用价值1.提高混凝土的强度和耐久性通过添加玻璃纤维,可以有效地提高混凝土的抗拉强度和抗裂性能。
同时,玻璃纤维的添加可以减少混凝土的收缩率,从而降低混凝土龟裂的风险。
这样可以提高混凝土的强度和耐久性,延长其使用寿命。
2.节约建筑成本添加玻璃纤维可以减少混凝土的使用量,从而降低建筑成本。
同时,由于混凝土的强度和耐久性提高了,可以减少维护和修缮的费用,进一步节约建筑成本。
3.促进环保建筑玻璃纤维是一种可回收的材料,添加玻璃纤维可以减少建筑废料的产生,促进环保建筑。
同时,由于混凝土的强度和耐久性提高了,可以减少建筑物的重建和拆除,进一步减少环境污染。
混凝土中添加玻璃纤维的强度研究
混凝土中添加玻璃纤维的强度研究一、研究背景混凝土作为目前建筑业中最主要的建筑材料之一,其强度和耐久性一直是人们关注的焦点。
随着现代科技的发展,越来越多的新型材料被引入到混凝土中,其中就包括玻璃纤维。
玻璃纤维作为一种具有高强度、高模量、耐腐蚀等特点的纤维材料,能够有效地提高混凝土的强度和耐久性,因此受到了广泛的关注和应用。
本文将针对混凝土中添加玻璃纤维的强度进行研究。
二、研究目的本文旨在探究混凝土中添加玻璃纤维的强度变化规律,分析不同玻璃纤维掺量对混凝土强度的影响,为混凝土中添加玻璃纤维的应用提供理论依据。
三、研究方法本文采用实验方法对混凝土中添加玻璃纤维的强度进行研究。
具体步骤如下:1.准备材料:水泥、细砂、石子、玻璃纤维等。
2.制备混凝土:按照一定比例将水泥、细砂、石子和玻璃纤维混合拌和,制备出不同掺量的混凝土试件。
3.制备试件:将混凝土倒入模具中,振实后在室温下养护。
4.测试强度:在试件养护一定时间后,使用万能试验机进行压缩强度测试,记录数据并进行统计分析。
四、研究结果通过实验测试,得到不同掺量玻璃纤维的混凝土压缩强度数据,数据如下表所示:表1 不同掺量玻璃纤维混凝土的压缩强度数据掺量(%)强度(MPa)0 23.60.5 26.51 29.31.5 31.52 34.2通过对数据的统计分析,得出以下结论:1.混凝土中添加玻璃纤维能够有效地提高混凝土的压缩强度。
2.当掺量小于1%时,混凝土的强度提高幅度相对较小;当掺量大于1%时,混凝土的强度提高幅度逐渐加大。
3.当掺量达到2%时,混凝土的强度达到最大值,接下来的强度提高幅度开始下降。
五、研究结论本文通过实验研究混凝土中添加玻璃纤维的强度变化规律,得出以下结论:1.混凝土中添加玻璃纤维能够有效地提高混凝土的压缩强度。
2.当掺量小于1%时,混凝土的强度提高幅度相对较小;当掺量大于1%时,混凝土的强度提高幅度逐渐加大。
3.当掺量达到2%时,混凝土的强度达到最大值,接下来的强度提高幅度开始下降。
玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能研究
玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能研究一、研究背景玻璃纤维增强混凝土(GFRP)是一种在建筑工程中广泛使用的新型材料。
与传统的钢筋混凝土相比,GFRP具有更好的耐腐蚀性、轻质化、加工性能好等优点,是一种环保材料。
本研究将着重探讨玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能。
二、研究目的本研究的目的是通过实验研究,探讨玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能,包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等方面,为GFRP在建筑工程中的应用提供理论依据和实践指导。
三、研究方法1. 实验材料本研究所选用的GFRP墙板采用玻璃纤维增强聚酯树脂(GFRP)作为增强材料,采用水泥、砂子、碎石等原材料制成混凝土。
其中,水泥采用普通硅酸盐水泥,砂子采用中砂,碎石采用40mm以下的碎石。
2. 实验设计本研究采用设计的方法,设计不同尺寸的GFRP墙板,通过对不同尺寸的GFRP墙板进行实验测试,探究其力学性能。
实验中设置了不同的荷载值,通过荷载值的变化,检测GFRP墙板的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等力学性能。
3. 实验过程将GFRP墙板放置在试验机上,通过施加荷载的方式,对其进行力学性能测试。
在测试过程中,记录下不同荷载值下的变形量、应力值等数据。
4. 实验结果分析通过实验测试得到的数据,进行数据分析和处理,得出GFRP墙板的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等力学性能数据,并对数据进行统计和分析。
四、研究结果1. 抗压强度实验结果表明,GFRP墙板的抗压强度随着荷载值的增加而提高,当荷载值达到一定值时,抗压强度达到峰值,随后逐渐下降。
同时,不同尺寸的GFRP墙板抗压强度存在差异,较大尺寸的GFRP墙板抗压强度更高。
2. 抗拉强度实验结果表明,GFRP墙板的抗拉强度随着荷载值的增加而提高,当荷载值达到一定值时,抗拉强度达到峰值,随后逐渐下降。
同时,不同尺寸的GFRP墙板抗拉强度存在差异,较大尺寸的GFRP墙板抗拉强度更高。
3. 抗弯强度实验结果表明,GFRP墙板的抗弯强度随着荷载值的增加而提高,当荷载值达到一定值时,抗弯强度达到峰值,随后逐渐下降。
碳纤维布与玻璃纤维布共同作用加固钢筋混凝土方柱的受力性能研究
摘要粘贴纤维加固法是当下建筑结构加固工程中的一个重要举措,而碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)是粘贴纤维布加固法常用的两种材料。
碳纤维增强复合材料有着高抗拉强度、高弹性模量和低延伸率,玻璃纤维增强复合材料与之相比抗拉强度和弹性模量较低,但有着高延伸率。
有研究表明,两种纤维材料组合之后可以有效的改善单一纤维材料的弱点,更好的发挥两种材料优点,提升了纤维材料的综合力学性能。
目前,两种纤维材料主要的组合方法有层间组合,而同层内组合方式的研究较少,本文通过对1根未加固钢筋混凝土方柱和4根粘贴纤维加固的钢筋混凝土方柱(分别粘贴了单一CFRP、单一GFRP、层间组合的CFRP/GFRP、同层内组合的CFRP/GFRP)的轴压试验,发现:(1)层间组合的CFRP/GFRP和同层内组合的CFRP/GFRP可以有效提升钢筋混凝土方柱的轴压承载力,提升率都在30%以上,达到了单一CFRP全裹加固对试验柱承载力提升率的85%以上。
并可以显著改善钢筋混凝土方柱的轴向变形能力,提升率在170%,远好于单一CFRP加固,对抗震加固有着重要意义。
(2)同等纤维材料比例下,同层内组合的CFRP/GFRP纤维布对柱的轴向承载力提升率高于层间组合CFRP/GFRP纤维布,但对柱轴向变形能力的提升率低于层间组合CFRP/GFRP纤维布。
通过ABAQUS有限元软件对试验工况进行了模拟,并针对层内组合的CFRP/GFRP中纤维材料比例对钢筋混凝土方柱的轴压性能的影响进行了建模分析,发现:(1)有限元模拟结果与试验结果相近,有着大致相同的变化规律,印证了有限元模型建立的准确性。
(2)在本试验所测范围内,组合纤维布中CFRP所占比例越高,则纤维布对试验柱承载力的提升能力越强。
组合纤维布中GFRP所占比例越高,则纤维布对试验柱延性的提升率越大。
(3)同层内组合的CFRP/GFRP在CFRP与GFRP使用比例为CFRP:GFRP=1:2时,能有效的提升钢筋混凝土方柱的轴向承载能力,提升率达到了单一CFRP全裹加固的80%,且具有更优秀的延性提升能力和更良好的经济效益。
玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能研究
玻璃纤维增强混凝土墙板的力学性能研究一、引言随着建筑技术的不断发展,玻璃纤维增强混凝土(GFRC)作为一种新型的墙板材料,因其具有重量轻、强度高、耐久性好、施工方便等优点而在建筑行业得到了广泛应用。
然而,GFRC墙板的力学性能一直是一个备受关注的研究方向。
本文旨在对GFRC墙板的力学性能进行研究,为推广GFRC墙板的应用提供理论支持。
二、GFRC墙板的制备GFRC墙板的制备一般分为两个步骤:混合和制模。
其中,混合是将水泥、砂子、玻璃纤维等原材料按照一定比例混合均匀,制模则是将混合好的原材料放入模具中,经过振动、压实等工艺步骤后形成GFRC墙板。
制备过程中,原材料的配比和工艺步骤对GFRC墙板的力学性能具有重要影响。
三、GFRC墙板的力学性能GFRC墙板的力学性能包括抗拉强度、抗压强度、弯曲强度、冻融循环性能等方面。
下面将分别进行介绍。
1. 抗拉强度抗拉强度是GFRC墙板的重要力学性能之一。
在实验中,通常采用拉伸试验来测试GFRC墙板的抗拉强度。
研究表明,GFRC墙板的抗拉强度随着玻璃纤维体积分数的增加而增加,但当玻璃纤维体积分数达到一定值后,抗拉强度反而下降。
此外,混凝土的配比、玻璃纤维的长度、直径等因素也会影响GFRC墙板的抗拉强度。
2. 抗压强度抗压强度是GFRC墙板的另一个重要力学性能。
在实验中,通常采用压缩试验来测试GFRC墙板的抗压强度。
研究表明,GFRC墙板的抗压强度随着水泥用量的增加而增加,但过多的水泥用量会导致GFRC墙板的抗压强度下降。
此外,玻璃纤维的体积分数、长度、直径等也会影响GFRC墙板的抗压强度。
3. 弯曲强度弯曲强度是GFRC墙板在受到弯曲荷载作用下的抵抗能力。
在实验中,通常采用三点弯曲试验来测试GFRC墙板的弯曲强度。
研究表明,GFRC墙板的弯曲强度随着水泥用量和玻璃纤维体积分数的增加而增加,但过多的玻璃纤维体积分数会导致GFRC墙板的弯曲强度下降。
4. 冻融循环性能冻融循环性能是GFRC墙板在极端温度条件下的抵抗能力。
钢管AR玻璃纤维混凝土柱受压力学性能试验研究
钢管AR玻璃纤维混凝土柱受压力学性能试验研究
首先,进行试验前的准备工作,包括材料试块的制备和钢管AR玻璃
纤维混凝土柱的制作。
试块的制备过程包括粉煤灰、水泥、砂、骨料和
AR玻璃纤维的混合以及振实,确保试块质量的一致性。
钢管AR玻璃纤维
混凝土柱的制作主要包括配筋、浇筑和养护等工序,确保钢管与混凝土之
间的良好粘结性。
然后,进行受压力学性能试验。
试验主要包括试件的加载、应力-应
变的监测以及试件的破坏过程的观察与分析。
通过不同的加载方式(例如
均匀加载和集中加载)和不同的加载速率,对试件的承载能力、应变能力
以及刚度进行分析和评估,获得其受压力学性能的参数。
实验结果显示,钢管AR玻璃纤维混凝土柱具有良好的受压力学性能。
其具有较高的抗压强度和抗剪强度,能够承受较大的压力。
在加载过程中,首先是试件的线弹性阶段,然后是试件的非线性阶段,最后是试件的破坏
阶段。
试件的破坏可分为局部破坏和整体破坏两类,局部破坏主要发生在
试件的接头和弱点处。
此外,钢管AR玻璃纤维混凝土柱还具有良好的延性和韧性,能够在
部分加载后经受较大的变形而不会立即破坏。
试验结果表明,钢管AR玻
璃纤维混凝土柱具有较好的抗震性能和耐久性能。
综上所述,钢管AR玻璃纤维混凝土柱的受压力学性能通过试验研究
得到了较为充分的评估。
通过对其抗压强度、抗剪强度、变形能力和破坏
机制等方面的分析,可以为工程实践中的设计和应用提供重要的参考和指导,为该种新型结构材料的推广和应用做出贡献。
混凝土中玻璃纤维增强技术的研究
混凝土中玻璃纤维增强技术的研究一、引言随着科技的不断进步,人们对于建筑材料的要求也越来越高。
传统的混凝土材料在抗拉强度、抗裂性、耐久性等方面存在着一些不足。
因此,人们开始研究如何在混凝土中添加一些增强材料,以提高混凝土的性能。
其中,玻璃纤维增强技术就是一种较为常见的方法。
本文将对混凝土中玻璃纤维增强技术进行全面的研究。
二、玻璃纤维增强技术的概述玻璃纤维增强技术是一种利用玻璃纤维增强混凝土的方法。
玻璃纤维是一种由玻璃制成的细长丝状物,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点。
将玻璃纤维与混凝土掺合后,可以显著提高混凝土的抗拉强度、抗裂性、耐久性等性能。
三、玻璃纤维增强技术的研究进展1.玻璃纤维的种类目前,常见的玻璃纤维种类主要有E玻璃纤维、C玻璃纤维、S玻璃纤维等。
其中,E玻璃纤维是最常用的一种,其具有较高的强度和刚度,可以有效地提高混凝土的性能。
2.玻璃纤维的掺量玻璃纤维的掺量是影响混凝土性能的重要因素之一。
一般来说,掺量过低无法显著提高混凝土性能,而掺量过高会导致混凝土的流动性变差。
经过实验研究,掺量在1%~3%之间时,可以较好地提高混凝土的性能。
3.玻璃纤维的长度和分散性玻璃纤维的长度和分散性对混凝土性能也有较大的影响。
一般来说,玻璃纤维长度应控制在12mm以下,过长的玻璃纤维会影响混凝土的流动性。
同时,玻璃纤维的分散性也非常重要,如果玻璃纤维未能均匀分散,会导致混凝土的性能不均匀。
四、玻璃纤维增强技术的应用1.工业建筑玻璃纤维增强混凝土在工业建筑中应用较为广泛。
例如,在电厂、化工厂等环境恶劣的场所,使用玻璃纤维增强混凝土可以有效地提高建筑物的强度和耐久性。
2.桥梁建设桥梁的安全性是非常重要的,而玻璃纤维增强混凝土可以提高桥梁的抗震性和抗风性能,从而确保桥梁的安全性。
3.地下工程建设在地下工程建设中,玻璃纤维增强混凝土具有很好的耐久性和抗渗性能,可以有效地防止地下水的渗透和混凝土的龟裂。
五、玻璃纤维增强技术的未来发展随着科技的不断进步,人们对于混凝土性能的要求也越来越高。
玻璃纤维筋混凝土梁力学性能试验研究
玻璃纤维筋混凝土梁力学性能试验研究摘要:玻璃纤维筋是一种在建筑材料中具有较优性能的结构材料,目前,国内外十分重视对它的利用、开发,通过对目前存在的资料研究,发现了若将其应用在工程结构中,将会在很大程度上减轻目前普通的钢筋混凝土由于钢筋锈蚀而造成的种种破坏,特别是在某些特殊工程或者腐蚀环境中,玻璃纤维筋已经得到了广泛应用。
根据调查研究的结果,结合实际情况,从研究玻璃纤维筋混凝土梁出发,探究玻璃纤维筋的优点对结构设计人员带来的帮助,分析普通混凝土与玻璃纤维筋混凝土的区别与联系、优势与劣势,通过梁的力学性能研究进行推导,完成对比实验。
关键词:普通钢筋混凝土;玻璃纤维筋;力学性能;试验分析1 绪论1.1 研究背景从钢筋混凝土开始应用于土木工程到现在已经有一百多年了,经历过一代又一代专家学者的探究和创新,普通的钢筋混凝土已经广泛应用于各行各业,在城市发展的推动下,建筑领域得到了空前的提升,这也导致钢筋等材料的大量使用,虽然普通的钢筋混凝土性能在使用初期十分稳定,但随着时间流逝,以钢筋锈蚀为主引发的问题涌现出来,对结构进行再加固就会导致大量钢材的浪费与消耗,虽然目前已经采取了很多方法来降低钢筋锈蚀引发的问题,但是,同时也带来了建筑成本提高、工艺复杂、无法彻底解决等问题。
所以,专家学者开始寻找能够解决这些问题的新型材料,玻璃纤维筋混凝土就这样发展起来,它具有密度小但强度高、易切割、耐腐蚀性高等特点,最重要的是它与混凝土的结合能力很强,玻璃纤维筋与混凝土具有相近的热膨胀系数,即使外部温度条件变化,也不会破坏二者之间的粘结,而且在这样的条件下还能保持共同协作,建筑物的稳定性也会得到保障。
1.2 研究意义普通钢筋混凝土虽然得到了广泛应用,但是钢筋锈蚀这一问题无法得到解决,所以玻璃纤维筋逐渐代替钢筋也成为了解决锈蚀的途径之一。
利用玻璃纤维筋制作混凝土梁,与普通钢筋混凝土的力学性能进行对比分析,对于工程应用有重要意义。
玻璃纤维聚合物在混凝土结构加固中的应用
玻璃纤维聚合物在混凝土结构加固中的应用1、引言随着我国基本建设的突飞猛进,已有建筑物的维修、改造和加固已成为工程建筑界最紧迫、重要的课题之一。
传统的加固方法存在耐腐蚀性差、构件自重增加、施工难度大、周期长等缺陷,为此需要新材料、新工艺用于补强加固工程。
在这种环境下,国内外出现了以无碱无捻玻璃纤维布作为高分子片材,以环氧树脂为基质纤维材料(FRP) 代替钢板作为混凝土结构补强材料的新型加固技术。
这种新材料较传统材料有较高的优越性,强度高(590~1130N/mm平方) 、自重轻(1 15~210g/cm立方) 、耐腐蚀性好。
同时,玻璃纤维增强塑料(Glass fiber re inforced plastic,GFRP)与混凝土的线膨胀系数接近,且与混凝土结构的协同工作性能良好,可全面提高被加固构件的各项力学性能指标,并改善构件的受力性能,是一种极具优势的补强加固材料。
2、GFRP 加固混凝土梁2.1受弯承载力计算钢板加固钢筋混凝土梁在国内外已有广泛的应用,但由于钢板的腐蚀造成钢板与梁之间的粘贴破坏,进而使整个结构破坏, 用GFRP 材料加固混凝土结构具有易于施工、基本不改变结构自重,加固后的混凝土构件刚度强度提高较多等优点。
2.2加固构件抗弯计算对于抗弯加固,GFRP 片材一般粘贴在梁受拉区, 其作用类似受拉钢筋。
加固构件抗弯计算(略):2.3抗剪承载力计算在实际工程中,设计失误、荷载增加、使用功能改变等原因往往造成结构构件的抗剪强度不能满足要求。
加上构件的剪切破坏是脆性的,比受弯破坏更具危险性。
在上述情况下,需对构件抗剪加固来保证它的承载能力。
目前对抗剪加固的研究还主要集中在粘贴方式、锚固方式、布条间距等因素的影响上。
2.4加固构件抗剪计算(略):3、GFRP加固混凝土柱3.1常用加固方式目前, 国外采用粘贴GFRP 进行加固最多的构件就是柱子。
在日本阪神地震和美国加州地震中, 大量高架高速公路的桥墩由于延性不足, 受到严重的破坏,因此, 日本和美国都大量采用CFRP 或GFRP 带对桥墩进行加固。
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[168]周长东.玻璃纤维聚合物加固混凝土柱的力学性能研
究
黄承逵.大连理工大学,2003.
摘要:
纤维聚合物因为具有高的强度/刚度重量比,优异的耐腐蚀、抗疲劳性能并且剪裁方便,因此受到土木工程领域的广泛关注。
众所周知,外包纤维聚合物能够提高钢筋混凝土柱的承载力和延性,但对采用纤维聚合物加固钢筋混凝土柱的性能还未完全了解,目前的加固设计规程并不十分可取,本文的研究工作正是基于这一现实状况而进行的。
主要研究内容共有以下六个部分组成:
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1 写论文一定找一个清静的地方闭关。
因为是论文是一个完整、逻辑连贯的体系,如果干扰太多,写起来就会很慢,而且心也会很烦。
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2 写论文之前最好先做一个报告,阐述一下做论文的思路,因为你能在很短的时间内把你所作的东西用最简要的话说出来,就说明你的思路是清晰的。
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开始的时候,我论文写得很细,每一个论点的证明都要做到尽善尽美,但后来发现不行,一是写起来太慢,二是越写越发现自己沉陷于一个泥潭之中,根本写不下去了。
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1.混凝土圆柱受到有效的侧向约束后,其强度和延性都有程度不同的提高。
粘贴玻璃纤维布约束混凝土施工方便,质量可靠。
但在设计时,需要合适的分析模型用来保证计算结果的正确性。
若采用以往基于钢筋约束混凝土的分析模型会过高估计FRP材料的约束作用,导致计算结果偏于不安全。
本文作者参考了国内外研究者对纤维布约束混凝土的既有研究成果,进行了27根(9组)混凝土圆柱试验,提出了一种双线性应力应变本构模型,试验结果与计算值吻合良好。
2.外粘玻璃纤维布加固混凝土方柱时,外围纤维布对核心混凝土的约束力不是均匀分布的,纤维布往往因为棱角区域的应力集中而过早断裂,导致其强度和延性均远小于约束混凝土圆柱,并且计算分析过程都要比圆柱复杂。
本文作者参考了国内外研究者对纤维布约束混凝土的既有研究成果,进行了51根(17组)混凝土方柱试验,提出了一种简化分析方法和两阶段应力应变关系模型,试验结果与计算值吻合良好。
3.现有的外贴纤维布加固柱的试验研究和理论分析大都针对轴心受压柱,对采用这种方法加固混凝土偏心受压柱的试验研究和理论分析都很少。
但实际工程中的柱大多是偏心受压柱,需要对其采用外贴纤维布加固后的力学性能进行进一步的研究。
本文考虑了偏心率、加固量、粘贴形式以及加载历史等因素的影响,对外粘单向连续玻璃纤维布加固后的10根足尺钢筋混凝土矩形柱进行了试验研究。
在此基础上,作者提出了和现行设计规范相应的分析方法和计算公式,试验结果与计算值吻合良好。
4.对采用外粘玻璃纤维布加固震损柱的抗剪性能进行了专门研究。
共有10根柱
进行了低周反复荷载试验,其中2根在原始状态下进行试验以确定其破坏模式,另8根柱预裂后粘贴玻璃纤维布进行修补,然后进行试验。
试验结果表明,未加固柱的抗剪强度和延性都比较低,加固后柱的抗剪承载力和显著提高,变形性能明显改善。
在试验研究的基础上,本文作者提出了一种加固柱抗剪能力的分析方法,试验结果和计算结果吻合良好。
5.对采用外粘玻璃纤维布加固震损柱的抗弯性能进行了专门研究。
共有11根柱进行了低周反复荷载试验,其中3根在原始状态下进行试验以确定其破坏模式,另8根柱预裂后粘贴玻璃纤维布进行修补加固后进行试验。
试验结果表明,未加固柱的强度和延性都比较低,加固后柱的抗弯能力显著
提高,变形性能明显改善。
在试验研究的基础上,本文作者提出了加固柱
抗弯承载力的计算方法,试验结果和计算结果吻合良好。
6.对采用外粘玻璃纤维布加固震损柱的抗震性能进行了专门研究。
共有n
根柱进行了低周反复荷载试验,其中3根在原始状态下进行试验以确定其
破坏模式,另8根柱预裂后粘贴玻璃纤维布进行修补加固后进行试验。
试
验结果表明,未加固柱的强度和延性都比较低,加固后柱的强度和变形能
力均明显改善。
在试验研究的基础上,本文作者提出了加固柱吕标抗震延
性系数的计算方法,试验结果和计算结果基本吻合。
最后,本研究给出了设计步骤,能够指导工程技术人员简单方便的计算
加固柱的极限强度,进行柱的加固设计。