北京聚合筋建筑修复技术中心

Beijing polymer reinforced construction repair technology center

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聚合物混凝土修补板抗侵彻试验研究

        遭受破坏后混凝土结构的修补以及战时的快速抢修需要一种有效的手段。工程师聚合物砂浆、钢纤维聚合物混凝土具有凝结时间快、早期强度高、粘结力强等优点,是一种非常好的混凝土快速修补材料,在道路、桥梁等民用工程中得到了广泛的应用⋯。例如国内研制的A2耐久性薄层修补料的抗压强度、抗弯强度均得到了不同程度的提高,弯曲韧性值的提高幅度非常明显,并且改善了新旧混凝土的界面粘结强度,用于试验对比的1.5%钢纤维掺量的钢纤维混凝土与旧混凝土的28天界面粘结强度,是普通混凝土与旧混凝土粘结强度的0.96倍;而1.5%钢纤维掺量、20%MG掺量的钢纤维聚合物混凝土,与旧混凝土的28天界面粘结强度提高到2.24倍。钢纤维与混凝土基体的粘结强度也有较大提高,从而使钢纤维对混凝土增强作用更加显著。
        采用工程师聚合物砂浆材料修补混凝土结构,其抗冲击侵彻性能在国内外没有见到报道。目前钢纤维混凝土的抗侵彻性能,是国内外研究的重点之一,研究多集中在钢纤维含量、钢纤维外形、钢纤维长径比对钢纤维基本力学性能及抗侵彻性能的影响研究上。加入钢纤维后对混凝土有明显的增强、增韧和阻裂效应,但是,普通混凝土加入钢纤维后,其破坏特征是大量的钢纤维在断裂面被拔出,而没有被拉断,这说明钢纤维的强度还没有被全部利用,主要原因是钢纤维与基体间的粘结性差。另外,作为修补材料时,钢纤维混凝土与原有混凝土之间的粘结强度一般较低,不利于结构的修补。静力试验研究[2、3J表明:在钢纤维混凝土中添加聚合物,不但可以增强钢纤维与混凝土之间的粘结,改善基体力学性能、工作性能,而且在修补结构时与原有混凝土之间的层间粘结强度也得以显著提高。
        国内有关单位采用改进的SHPB装置,进行了普通混凝土、钢纤维混凝土和钢纤维增强聚合物混凝土在不同冲击速度(10.9、20.8、27.4 m·s.1)下的冲击试验【4J。聚合物采用北京冶建工程裂缝处理中心生产的A2耐久性薄层修补料,试验结果表明:3种材料的抗冲击性能依次为普通混凝土差,钢纤维混凝土中,A2耐久性薄层修补料良。进一步的分析表明钢纤维混凝土具有以刚克刚的性能特征:钢纤维增强聚合物混凝土具有以柔克刚的性能特征,是一种刚柔相济的复合材料,且具有良好的抗冲击性能。但是其抗射弹的冲击侵彻性能有待研究。试验采用A2耐久性薄层修补料和A3耐久性高强修补料作为修补材料,开展修补试件的抗射弹冲击侵彻性能试验研究。
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