譚麗娜

（核工業(yè)第五研究設(shè)計(jì)院，河南鄭州 450000）

鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁自修復(fù)效果試驗(yàn)分析

譚麗娜

（核工業(yè)第五研究設(shè)計(jì)院，河南鄭州 450000）

自修復(fù)智能混凝土具有重要的修復(fù)功能，應(yīng)用范圍和廣度不斷加大。本文以免振搗自密實(shí)混凝土為基材，內(nèi)置玻璃纖維，分別在修復(fù)空心玻璃纖維內(nèi)注入聚氨酯膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑、氰基丙烯酸酯膠粘劑，進(jìn)行三分點(diǎn)純彎試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比三種膠粘劑的修復(fù)效果差異，及內(nèi)置不同數(shù)量修復(fù)玻璃長(zhǎng)管對(duì)修復(fù)效果的影響。

鋼筋混凝土；簡(jiǎn)支梁；自修復(fù)；效果；試驗(yàn)

現(xiàn)如今，高強(qiáng)與高性能的鋼筋混凝土已取代普通混凝土，在建筑材料市場(chǎng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位。然而，易脆性是高強(qiáng)與高性能鋼筋混凝土的固有缺陷，嚴(yán)重影響著混凝土的耐久性和安全性。當(dāng)遇到這種情況時(shí)，過(guò)去多采用事后維修的方式予以彌補(bǔ)，但實(shí)踐證明這種修復(fù)效果很差。因此，加大自修復(fù)智能混凝土的試驗(yàn)研究，已成為智能和多元環(huán)境下的必然選擇。

1 自修復(fù)混凝土膠粘劑的選用

在理想的情況下，一旦發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題，內(nèi)置玻璃纖維的膠粘劑會(huì)自動(dòng)地迅速地流到裂縫處，使該問(wèn)題得到及時(shí)地修復(fù)。而從理論的角度講，需要填充的縫隙越小，則修復(fù)效果越佳。因此，要想取得良好的修復(fù)效果，前提是要保證填充裂縫的大小。除此之外，這對(duì)膠粘劑也有著較為嚴(yán)格的要求，要求其流動(dòng)性強(qiáng)、粘度小、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、固化條件簡(jiǎn)單。在選擇膠粘劑時(shí)，要盡可能地滿足這些條件，以保證其具有較強(qiáng)的修復(fù)功能。在現(xiàn)實(shí)中，比較常用的自修復(fù)混凝土膠粘劑主要有以下幾種類型：一是聚氨醞膠粘劑，二是氯丁橡膠膠粘劑，三是一氰基丙烯酸醞膠粘劑。就本次修復(fù)效果試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，可根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際需求而擇一選擇。值得注意的是，在應(yīng)用過(guò)程中要認(rèn)真做好玻璃管端口的密封工作，以防止出現(xiàn)管內(nèi)膠水固化或者膠粘劑溢漏問(wèn)題。

2 自修復(fù)自密實(shí)混凝土簡(jiǎn)支梁的制作

在簡(jiǎn)支梁制作方面，自修復(fù)自密實(shí)混凝土具有自身的獨(dú)特之處，與普通自密實(shí)混凝土存在著明顯的區(qū)別。之所以會(huì)出現(xiàn)這種差異，與自修復(fù)自密實(shí)混凝土的內(nèi)置空心玻璃管有關(guān)。作為專門的自修復(fù)管道，需要注入不等劑量的膠粘劑。因此，如何將該管道置于簡(jiǎn)支梁當(dāng)中，直接影響到簡(jiǎn)支梁制作方法。就目前而言，自修復(fù)自密實(shí)混凝土簡(jiǎn)支梁制作大致需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)流程：首先，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)方案制作簡(jiǎn)支梁模板。待制作完成以后，在模板內(nèi)側(cè)的兩邊各畫三條線來(lái)確定梁中玻璃管定位線的位置。其次，將事先制作好的自密實(shí)混凝土鏟入模板當(dāng)中，待質(zhì)量達(dá)到要求時(shí)，將注好膠粘劑的玻璃管按照自線的高度放入其中。然后，以同樣的方法分別放入第二層、第三層的玻璃管。待混凝土填充完畢之后，將整個(gè)模板放置在一個(gè)相對(duì)平坦的位置，以保證其穩(wěn)定性。

3 測(cè)試內(nèi)容與加載制度

本次試驗(yàn)，主要測(cè)試五方面的內(nèi)容：一是簡(jiǎn)支梁試件在修復(fù)前/后的開(kāi)裂荷載情況；二是間支梁試件在修復(fù)前/后的破壞荷載情況；三是裂縫初現(xiàn)時(shí)的荷載情況；四是裂縫的分布和長(zhǎng)短情況；五是構(gòu)件破壞位置情況。

相對(duì)于小負(fù)荷，油壓千斤頂在加載后所產(chǎn)生的慣性力是巨大的，這就難免不會(huì)產(chǎn)生超載問(wèn)題。因此，本次試驗(yàn)沒(méi)有采用油壓千斤頂，而是選擇了人工千斤頂，通過(guò)人為手段來(lái)控制加載大小。

在裂縫開(kāi)裂前后，加載值的大小范圍不盡相同。在裂縫開(kāi)裂以前，應(yīng)低于屈服荷載的20%；而在裂縫開(kāi)裂以后，則應(yīng)低于屈服荷載10%。當(dāng)開(kāi)裂荷載與預(yù)估水平較為接近時(shí)，加載幅度應(yīng)相應(yīng)地減緩，以提高實(shí)際開(kāi)裂荷載的精確性。每級(jí)加載在裂縫后都應(yīng)停留一定的時(shí)間，一般維持在20分鐘左右，這樣有利于防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。待穩(wěn)定后，觀察并計(jì)算裂縫分布以及裂縫寬度情況，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)予以登記。

在加載到與開(kāi)裂荷載相近的情況時(shí)，可分別從梁的底面和側(cè)面發(fā)出不同聲色的脆響。其中，底面脆響來(lái)自內(nèi)部玻璃管的脆斷，其聲音較為沉悶；而側(cè)面則來(lái)自混凝土的開(kāi)裂，其聲音較為清脆。在加載到與開(kāi)裂荷載相近的情況時(shí)，主裂縫將逐漸變寬，這時(shí)膠粘劑會(huì)不斷流出來(lái)修復(fù)這種裂縫。當(dāng)修復(fù)到一定程度時(shí)，從架上撤下試件以準(zhǔn)備再次加載。

第一次試驗(yàn)結(jié)束后，將所有構(gòu)件放置6天左右，以使各類膠粘劑完全固化，并保證其強(qiáng)度達(dá)到最大值。爾后進(jìn)行第二次加載試驗(yàn)。在二次試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題：一是是否有新的裂縫出現(xiàn)，二是是否有新的膠粘劑從裂縫中流出，三是第一次試驗(yàn)中的裂縫是否有再次開(kāi)裂的可能。

4 試驗(yàn)結(jié)果與分析

對(duì)比發(fā)現(xiàn)，三種膠粘劑簡(jiǎn)支梁構(gòu)件修復(fù)前后的承載力具有明顯的差異。（1）聚氨醞膠粘劑。修復(fù)管道越多，修復(fù)后的承載力越大。為更好的發(fā)揮聚氨醞膠粘劑的修復(fù)作用，前提是保證膠粘劑量的充足。七管道修復(fù)效果最好。（2）氯丁橡膠膠粘劑。修復(fù)后的承載力隨著氯丁橡膠膠粘劑的使用而明顯增大。該膠粘劑對(duì)裂縫寬度有著嚴(yán)格的要求，如果達(dá)不到要求的寬度，就不會(huì)有膠粘劑流出，也就無(wú)修復(fù)效果可言。五管道修復(fù)效果最好。（3）一氰基丙烯酸醞膠粘劑。一氰基丙烯酸醞膠粘劑的數(shù)量不是越多越好，應(yīng)保證膠層均勻和劑量適當(dāng)，這樣才能收到更好的修復(fù)效果。雙管道或五管道的修復(fù)效果最好。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新形勢(shì)下，加強(qiáng)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁自修復(fù)效果試驗(yàn)分析是一項(xiàng)非常系統(tǒng)的工程。為夯實(shí)該項(xiàng)工程的基礎(chǔ)，增強(qiáng)該項(xiàng)工程的實(shí)效，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：首先，要對(duì)加強(qiáng)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁自修復(fù)效果試驗(yàn)分析的必要性有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)；其次，要對(duì)當(dāng)前鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁自修復(fù)效果試驗(yàn)分析的現(xiàn)狀有一個(gè)全面的剖析；最后，要對(duì)加強(qiáng)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁自修復(fù)效果試驗(yàn)分析的路徑有一個(gè)科學(xué)的把握。只有這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)相關(guān)事業(yè)又好又快的發(fā)展。

[1]李義強(qiáng),彭正中,王新敏.基于ANSYS的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁極限承載力分析[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),2006,24(01):31-32.

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1003-5168(2014)04-0075-01