论文部分内容阅读
自修复混凝土是模仿动物的骨组织结构受创伤后的再生、恢复机理,采用修复胶粘剂和混凝土材料相复合的方法,对材料损伤破坏具有自修复和再生的功能,恢复甚至提高材料性能的一种新型复合材料。本文对自修复混凝土的工作机理进行了研究,采用自密实高性能混凝土作为自修复混凝土的基材,对内置空心玻璃短管和空心玻璃长管的自修复自密实混凝土材料的力学性能,及胶粘剂对钢筋混凝土受弯构件的自修复效果进行了试验研究,完成了以下几方面的工作: 1. 根据自修复混凝土的工作机理,确定选取具有单组分特质的氯丁橡胶胶 粘剂、聚氨酯胶粘剂以及α -氰基丙烯酸脂胶粘剂作为修复胶粘剂。 2. 根据玻璃的力学、化学、热学性质,选择玻璃短管作为内置空心胶囊自 修复混凝土的修复胶囊,玻璃长管作为内置纤维胶液管自修复混凝土的 修复纤维。 3. 用复合材料力学的理论和纤维间距理论描述玻璃修复短管在混凝土中的 工作机理,并根据修复空心玻璃长管微分单元的平衡状态,从钢筋混凝 土裂缝计算原理出发,研究了修复玻璃管在混凝土中的工作机理,推导 出了混凝土一旦开裂,修复空心玻璃长管及时发挥作用的合理尺寸。 4. 修复短管的长度、管径和掺量对混凝土的力学性能和修复效果有重要的 影响,通过对掺入不同长度,不同管径,不同掺量玻璃短管的自密实混 凝土标准试块进行力学性能测试,来对比不掺玻璃短管试块的力学性能, 从中得出合宜的玻璃短管几何参数和合理的短管掺量。 5. 用大型有限元软件 ABAQUS 建立模型,对内置于混凝土中的修复玻璃短 管进行了有限元数值分析,以确定其合理壁厚。 6. 以自密实混凝土为基材,内置玻璃长管,分别采用氯丁橡胶胶粘剂、聚 氨酯胶粘剂以及α -氰基丙烯酸脂胶粘剂作为修复胶粘剂对自密实混凝 土简支梁进行了三分点纯弯试验,比较了这三种胶粘剂的修复效能,及 内置不同数量修复玻璃长管对受弯构件承载力恢复和提高能力的差异。