快凝无机胶植筋试验研究

摘要

随着建国超过60周年，我国从建国初期的大规模新建已逐步迈向新建与改造并重时期，现有建筑物或构造物的改造与维修加固已成为建筑业的新热点。在建筑物和构造物由于使用功能变化、不可抗力、结构老化等原因需要进行改造、加固和补强等过程中，植筋加固技术通过利用粘结锚固材料使新增钢筋与原有钢筋共同工作有效地解决了这些问题，从而得到越来越广泛地应用。
　　植筋加固首先考虑的就是植筋胶，目前市场上主要有两类分别为有机植筋胶和无机植筋胶。本文针对有机植筋胶存在的一些问题，开发了一种快凝无机植筋胶。通过对不同配合比下的无机胶凝材料试块的抗压强度和凝结时间进行的研究，得到了一组在强度和凝结速率方面均较好的配合比。在此配合比下，试块3天强度即可到43.8MPa，达到28天抗压强度的69.0％，且凝结时间小于5min，具有良好的快凝高强性能。利用其快凝高强的性能，制作了2种不同类型的无机植筋胶，玻璃胶栓式植筋胶完成植筋177根，软剂瓶式植筋胶完成植筋27根。通过在混凝土基材的植筋拉拔试验，探讨了不同钢筋直径、锚固深度、植筋角度以及植筋天数等因素下对极限拉拔承载力的影响，并对部分植筋试件量测了荷载-位移曲线。
　　在此基础上参考国内外学者的学术成果归纳总结了植筋的典型破坏形态，理论分析了不同状态下的植筋抗拉承载力。本文基于试验现象归纳了胶栓式植筋的典型破坏形态，并根据极限拉拔承载力结果用数据回归方法提出了相对锚固长度计算公式。为了较为明确地判断加固工程中剪切销钉的植入质量，分析剪切销钉抗拔承载力与剪切力之间的关系。以复合砂浆钢筋网薄层加固梁试件中的销钉为研究对象，通过试验分析和数学方法推导得出销钉最大拉拔力与销钉拉断时的拉力两者比值关系，定义了剪切销钉拉拔合格值，为工程中剪切销钉的植筋质量好坏给出了重要参考。
　　最后，将软剂瓶式植筋胶应用于工程实际，通过现场拉拔试验，验证了其适合于工程应用。并结合工程实际，对复杂条件下的植筋施工提出了一些建议。

目录

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 前言

1．2 碱激发胶凝材料研究现状与优越性

1．2．1 碱激发胶凝材料的研究现状

1．2．2 碱激发胶凝材料的优缺点

1．3 植筋技术及发展概况

1．3．1 植筋技术

1．3．2 植筋技术发展概况

1．4 本文的主要研究内容

第2章 原材料及材性试验

2．1 试验材料

2．1．1 粒化高炉矿渣微粉

2．1．2 硅酸钠

2．1．3 氢氧化钠

2．2 无机植筋胶配合比试验

2．3 试块抗压试验

2．4 本章小结

第3章 无机胶植筋拉拔试验研究

3．1 前言

3．2 玻璃管式快凝无机植筋胶栓试验研究

3．2．1 玻璃管式胶栓制作

3．2．2 玻璃管式胶栓施工工艺

3．2．3 玻璃管式植筋胶栓拉拔试验及结果分析

3．3 软剂瓶式快凝无机植筋胶试验研究

3．3．1 软剂瓶式快凝无机植筋胶制作及植筋

3．3．2 软剂瓶式植筋胶拉拔试验

3．3．3 软剂瓶式植筋胶荷载-位移曲线

3．4 植筋破坏形态及承载力计算公式

3．4．1 植筋破坏形态

3．4．2 植筋抗拉承载力计算公式

3．4．3 玻璃管式植筋胶的相对锚固长度计算公式

3．5 剪切销钉拉拔承载力与剪切力关系研究

3．5．1 加固层受剪剥离破坏

3．5．2 剪切销钉拉拔合格值确定

3．6 本章小结

第4章 植筋粘结锚固机理及影响因素分析

4．1 植筋锚粘结固机理分析

4．1．1 普通钢筋与混凝土之间粘结力

4．1．2 植筋技术的粘结与粘结理论

4．2 植筋影响因素分析

4．3 本章小结

第5章 实际工程应用

5．1 工程结构概况

5．2 分析、结论及加固

5．2．1 分析与结论

5．2．2 加固

5．3 植筋拉拔现场检测及结果分析

5．4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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