一种bfrp聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能的验证方法
阅读说明：本技术 一种bfrp聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能的验证方法 (Method for verifying bonding performance of BFRP polypropylene fiber coral concrete ) 是由 曹文勇 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能的验证方法,包括以下操作步骤：1.将聚丙烯纤维珊瑚混凝土试块通过测定基本力学性能进行抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度测试,2.BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土拉拔试件通过中心拉拔实验进行粘结性能影响因素和粘结滑移本构关系测试,3.并对分析实验数据得出结论,本发明通过加入聚丙烯纤维有助于控制水泥基体微裂缝的产生,减轻应力集中于混凝土的内部,有效防止裂缝的生成和扩展,可研究BFRP与珊瑚混凝土间粘结性能,分析BFRP珊瑚混凝土粘结滑移的受力过程和破坏机理,为珊瑚混凝土结构的工程应用和设计计算提供参考依据。(The invention discloses a method for verifying the bonding performance of BFRP polypropylene fiber coral concrete, which comprises the following operation steps: 1. the invention discloses a method for testing compressive strength, splitting tensile strength and breaking strength of a polypropylene fiber coral concrete test block by measuring basic mechanical properties, 2. a BFRP polypropylene fiber coral concrete pull test block is used for testing the binding property influence factors and binding slip constitutive relation by a center pull test, and 3. the analysis experiment data is concluded.)
技术领域
本发明涉及珊瑚混凝土技术领域，具体是一种BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能的验证方法。
背景技术
珊瑚礁是石珊瑚目的动物形成的一种结构，在我国东海、南海海域中均有珊瑚礁存在，珊瑚碎屑的筒压强度在2.0MPa左右，是一种天然的建筑骨料，用珊瑚碎屑作为粗骨料、以珊瑚砂为细骨料并以海水拌制的珊瑚骨料混凝土抗压强度可以达到20-40Mpa，属于轻骨料混凝土，聚丙烯纤维是一种低弹模、非连续性的新型混凝土增强纤维，其具有提高混凝土阻裂、防渗、耐久以及抗拉的优质特性，常被称为混凝土的次要加强筋，由于珊瑚属于多孔、质轻材料，导致混凝土本身容易存在微裂缝这种先天缺陷，聚丙烯纤维的加入，有助于控制水泥基体微裂缝的产生， 减轻应力集中于混凝土的内部，有效防止裂缝的生成和扩展。同时，BFRP 筋在普通混凝土工程中的应用已逐步得到认可，且较普通混凝土而言，珊瑚混凝土密实度低、抗渗性能差，易引发钢筋锈蚀等问题，严重制约了珊瑚混凝土的大规模应用，尤其在高温高湿环境下，其服役周期大大降低。目前，珊瑚混凝土的应用范围多集中在不加钢筋的混凝土垫层等低层次的混凝土工程中，因此，选择新型的增强材料改善湿热海洋环境下氯盐造成的钢筋锈蚀问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能的验证方法，以解决BFRP与聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能研究，以及聚丙烯纤维掺量对BFRP与珊瑚混凝土间粘结性能的影响，珊瑚混凝土的应用范围多集中在不加钢筋的混凝土垫层等低层次的混凝土工程中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能的验证方法，包括以下操作步骤：1.将聚丙烯纤维珊瑚混凝土试块通过测定基本力学性能进行抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度测试，2.BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土拉拔试件通过中心拉拔实验进行粘结性能影响因素和粘结滑移本构关系测试，3.并对分析实验数据得出结论，总结BFRP与聚丙烯纤维珊瑚混凝土的粘结滑移本构关系模型，并将BFRP珊瑚混凝土的粘结滑移曲线与现有模型进行验证和分析。
优选的，所述对BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结试件进行拉拔测试，并得到BFRP珊瑚混凝土试件的粘结滑移曲线，分析粘结滑移曲线特征，研究分析BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土试件的受力过程、粘结破坏模式及机理，分析BFRP直径、粘结长度、聚丙烯纤维掺量和珊瑚混凝土设计强度等因素对粘结强度的影响。
所述在不同设计强度的珊瑚混凝土中分别掺入1kg/m3、2kg/m3和3kg/m3的聚丙烯纤维，配置符合要求的聚丙烯纤维珊瑚混凝土，对其进行基本力学性能的测定。
所述混凝土拉拔试件的边长为150mm，其有效锚固长度分别为2.5d、5d和7.5d。
所述备制BFRP-聚丙烯纤维珊瑚混凝土试件的试验过程：1.试件尺寸为150mm立方体，按照锚固长度2.5d、5d、7.5d分别进行浇筑并养护28天，2.对不设置BFRP的试件测定立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度，3.对试件中心拉拔试验，记录相关数据，得到各组试件的荷载-滑移曲线，研究不同珊瑚混凝土设计强度、BFRP筋直径、锚固长度以及纤维掺量的影响下，BFRP与聚丙烯纤维珊瑚混凝土的粘结性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、珊瑚属于多孔质轻材料，导致混凝土本身容易存在微裂缝这种先天缺陷，本发明通过加入聚丙烯纤维有助于控制水泥基体微裂缝的产生，减轻应力集中于混凝土的内部，有效防止裂缝的生成和扩展。
2、以珊瑚碎屑作为粗骨料，海水作为拌合水制备珊瑚混凝土，BFRP筋替代钢筋，本发明可研究BFRP与珊瑚混凝土间粘结性能，分析BFRP珊瑚混凝土粘结滑移的受力过程和破坏机理，为珊瑚混凝土结构的工程应用和设计计算提供参考依据。
3、可以对现有的FRP与混凝土的粘结滑移模型进行总结，并利用现有模型对BFRP与珊瑚混凝土的τ~s曲线进行验证和分析，得出适用于BFRP筋与珊瑚混凝土的粘结滑移本构关系模型。
附图说明
图1为本发明操作原理结构示意图。
图2为本发明拉拔试件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结性能的验证方法，包括以下操作步骤：1.将聚丙烯纤维珊瑚混凝土试块通过测定基本力学性能进行抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度测试，2.BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土拉拔试件通过中心拉拔实验进行粘结性能影响因素和粘结滑移本构关系测试，3.并对分析实验数据得出结论，总结BFRP与聚丙烯纤维珊瑚混凝土的粘结滑移本构关系模型，并将BFRP珊瑚混凝土的粘结滑移曲线与现有模型进行验证和分析。
所述对BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土粘结试件进行拉拔测试，并得到BFRP珊瑚混凝土试件的粘结滑移曲线，分析粘结滑移曲线特征，研究分析BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土试件的受力过程、粘结破坏模式及机理，分析BFRP直径、粘结长度、聚丙烯纤维掺量和珊瑚混凝土设计强度等因素对粘结强度的影响。
所述在不同设计强度的珊瑚混凝土中分别掺入1kg/m3、2kg/m3和3kg/m3的聚丙烯纤维，配置符合要求的聚丙烯纤维珊瑚混凝土，对其进行基本力学性能的测定。
所述混凝土拉拔试件的边长为150mm，其有效锚固长度分别为2.5d、5d和7.5d。
所述备制BFRP-聚丙烯纤维珊瑚混凝土试件的试验过程：1.试件尺寸为150mm立方体，按照锚固长度2.5d、5d、7.5d分别进行浇筑并养护28天，2.对不设置BFRP的试件测定立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度，3.对试件中心拉拔试验，记录相关数据，得到各组试件的荷载-滑移曲线，研究不同珊瑚混凝土设计强度、BFRP筋直径、锚固长度以及纤维掺量的影响下，BFRP与聚丙烯纤维珊瑚混凝土的粘结性能。
本发明试验过程，备制BFRP-聚丙烯纤维珊瑚混凝土试件，试件尺寸为150mm立方体，按照锚固长度2.5d、5d、7.5d 分别进行浇筑并养护28天，对不设置BFRP的试件测定立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度。对试件中心拉拔试验，记录相关数据，得到各组试件的荷载-滑移曲线，研究不同珊瑚混凝土设计强度、BFRP 筋直径、锚固长度以及纤维掺量的影响下，BFRP聚丙烯纤维珊瑚混凝土的粘结性能，并记录试验现象，记录裂缝出现及发展情况；记录开裂荷载、破坏荷载及滑移，记录试件破坏方式，记录荷载-滑移曲线。根据试验数据和试验现象，归纳不同珊瑚混凝土设计强度、BFRP直径、锚固长度以及纤维掺量对粘结性能的影响。
试验分组为9组，以珊瑚混凝土设计强度BFRP直径、锚固长度和纤维掺量作为变量，设置一组不设置BFRP的试件，进行试块的基本力学性能研究，每组制作3个试件。
编号
设计强度
BFRP 筋直径
锚固长度
纤维掺量
每组试件个数
1
C15
6
2.5d
1kg/m3
3
2
C15
8
5d
2kg/m3
3
3
C15
12
7.5d
3kg/m3
3
4
C20
6
5d
3kg/m3
3
5
C20
8
7.5d
1kg/m3
3
6
C20
12
2.5d
2kg/m3
3
7
C30
6
7.5d
2kg/m3
3
8
C30
8
2.5d
3kg/m3
3
9
C30
12
5d
1kg/m3
3
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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