[發明專利]高強鋼絞線網增強ECC與混凝土界面性能測試方法

有效

• 申請號: 202110455487.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113155732B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 朱俊濤;鄒旭巖;李可;尹衛紅;麻永建;王保貴;和學慶;劉子輝;任永昌;朱仁波;婁占濤
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;河南省城鄉規劃設計研究總院股份有限公司
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

本發明涉及一種高強鋼絞線網增強ECC與混凝土界面性能測試方法，本發明以兩個相互鉸接的混凝土試塊模擬高強鋼絞線網增強ECC加固受彎構件時的真實受力狀況，在混凝土試塊上方的荷載作用下，界面剪切作用為鋼構件受拉所引起的；進一步加強荷載后，彎曲的鋼構件將在ECC試塊和混凝土試塊之間產生正應力，故荷載下鋼構件承受拉力作用，以對ECC試塊和混凝土試塊的連接界面產生拉伸力，從而同時對ECC試塊和混凝土試塊的連接界面剪切力和拉伸力作用，真實反映靜載作用下高強鋼絞線網增強ECC加固梁界面粘結性能，真實模擬此加固梁受力狀態。

技術領域

本發明屬于高強鋼絞線網增強ECC與混凝土界面粘結性能測試方法領域，尤其涉及靜載作用下基于混凝土梁式試件的高強鋼絞線網增強工程用水泥基復合材料與混凝土界面粘結性能。

背景技術

工程用水泥基復合材料（Engineered?cementitious?composite，簡稱ECC）力學性能優異，為解決混凝土結構耐久性、工程結構抗裂防震以及對舊結構翻新和加固等方面提供了更好的解決途徑，被廣泛用于混凝土結構加固技術試驗研究，而ECC與混凝土界面間的粘結性能是兩者共同工作的關鍵。高強鋼絞線網強度高，其標準強度約為普通筋材的5倍，采用高強鋼絞線網增強ECC對混凝土梁進行的抗彎或抗剪方面的加固，效果良好，并且可以顯著提高構件剛度，這是碳纖維加固技術所不具備的。

目前，研究ECC與混凝土界面粘結錨固的試驗方法分為兩類，一類是軸向拉伸試驗（詳見參考文獻：田俊.?超高韌性水泥基復合材料加固混凝土結構的界面力學性能與耐久性能研究[D].?東南大學,?2017）；另一類是面內剪切試驗，包括單剪試驗、雙剪試驗、斜剪試驗（詳見參考文獻：崔啟飛.?ECC-混凝土層間界面性能試驗研究[D].?揚州大學,2016.）。其中：

如圖1所示為軸向拉伸試驗，此方法通過拉力機直接獲得粘結強度，拉力機的夾頭101上設置鋼制的墊塊102，墊塊102之間夾緊螺栓103，螺栓103有兩根，其中一根的頭部預埋在ECC試件104中，另一根的頭部預埋在混凝土試件105中，但得到的粘結強度很難評估ECC與混凝土粘結面在剪切和彎曲狀態下的力學性能；

如圖2-4所示為單剪試驗、雙剪試驗等面內剪切試驗均是將混凝土面與ECC進行粘結，通過豎向加載來測得混凝土與ECC之間的粘結強度，混凝土與ECC的粘結面受到平行于該面的粘結剪應力的作用。其中，如圖2所示的單剪試驗方法采用兩個相互扣合的L型的鋼模具201，鋼模具201的豎部開設有凹槽，一鋼模具201的凹槽內成型有ECC試件202，另一鋼模具201的凹槽內成型有混凝土試件203，ECC試件202和混凝土試件203采用平面粘接方式連接，該粘接平面平行或重合于加載力的加載方向；如圖3所示的雙剪試驗方法采用位于中間的混凝土試件301及其相對兩側平面粘接連接的ECC試件302，混凝土試件301的頂部抵頂連接上鋼墊塊303，兩個ECC試件302的下方抵頂連接下鋼墊塊304；如圖4所示的斜剪試驗方法采用斜面配合的ECC試件401和混凝土試件402，混凝土試件402位于ECC試件401斜上方，混凝土試件402頂部抵頂連接有上鋼墊塊403，ECC試件401的底部抵頂連接下鋼墊塊404。

但是，在高強鋼絞線網增強ECC加固混凝土構件中，鋼絞線錨固區除受拉以外，通常同時作用有彎矩和剪力，而以上試件不能反映這種情況，為了更好的模擬高強鋼絞線網增強ECC加固混凝土梁這一復雜的受力情況，可采用梁式試件。

如圖5所示，根據RILEM-FIP-CEB建議的用于對筋材和混凝土粘結性能進行測試的改進梁式試件，梁式試驗是兩個相同的混凝土試塊501通過鉸點502連接在一起，在混凝土梁式試件中部或底面粘結加固材料，具體而言如圖5所示的，在兩個混凝土試塊501中部預埋穿裝鋼筋503，并在鋼筋503的穿入和穿出位置套接塑料套管504。通過梁頂加載來測試粘結力學性能。該方法的優點是可以考慮混凝土梁的受彎或受剪影響，符合加固材料加固混凝土梁的實際受力狀態。但高強鋼絞線網增強ECC作為混凝土加固材料來進行界面粘結性能研究的梁式試驗試件還未存在，因此，這就需要一種適合于高強鋼絞線網增強ECC與混凝土界面粘結性能測試裝置。