鋼筋混凝土簡支梁自修復效果試驗分析

譚麗娜

（核工業第五研究設計院，河南鄭州 450000）

鋼筋混凝土簡支梁自修復效果試驗分析

譚麗娜

（核工業第五研究設計院，河南鄭州 450000）

自修復智能混凝土具有重要的修復功能，應用范圍和廣度不斷加大。本文以免振搗自密實混凝土為基材，內置玻璃纖維，分別在修復空心玻璃纖維內注入聚氨酯膠粘劑、氯丁橡膠膠粘劑、氰基丙烯酸酯膠粘劑，進行三分點純彎試驗。根據試驗結果，對比三種膠粘劑的修復效果差異，及內置不同數量修復玻璃長管對修復效果的影響。

鋼筋混凝土；簡支梁；自修復；效果；試驗

現如今，高強與高性能的鋼筋混凝土已取代普通混凝土，在建筑材料市場中占據著主導地位。然而，易脆性是高強與高性能鋼筋混凝土的固有缺陷，嚴重影響著混凝土的耐久性和安全性。當遇到這種情況時，過去多采用事后維修的方式予以彌補，但實踐證明這種修復效果很差。因此，加大自修復智能混凝土的試驗研究，已成為智能和多元環境下的必然選擇。

1 自修復混凝土膠粘劑的選用

在理想的情況下，一旦發生開裂問題，內置玻璃纖維的膠粘劑會自動地迅速地流到裂縫處，使該問題得到及時地修復。而從理論的角度講，需要填充的縫隙越小，則修復效果越佳。因此，要想取得良好的修復效果，前提是要保證填充裂縫的大小。除此之外，這對膠粘劑也有著較為嚴格的要求，要求其流動性強、粘度小、化學性質穩定、固化條件簡單。在選擇膠粘劑時，要盡可能地滿足這些條件，以保證其具有較強的修復功能。在現實中，比較常用的自修復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。就本次修復效果試驗來說，可根據試驗的實際需求而擇一選擇。值得注意的是，在應用過程中要認真做好玻璃管端口的密封工作，以防止出現管內膠水固化或者膠粘劑溢漏問題。

2 自修復自密實混凝土簡支梁的制作

在簡支梁制作方面，自修復自密實混凝土具有自身的獨特之處，與普通自密實混凝土存在著明顯的區別。之所以會出現這種差異，與自修復自密實混凝土的內置空心玻璃管有關。作為專門的自修復管道，需要注入不等劑量的膠粘劑。因此，如何將該管道置于簡支梁當中，直接影響到簡支梁制作方法。就目前而言，自修復自密實混凝土簡支梁制作大致需要經過以下幾個流程：首先，按照預先的設計方案制作簡支梁模板。待制作完成以后，在模板內側的兩邊各畫三條線來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混凝土鏟入模板當中，待質量達到要求時，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，將整個模板放置在一個相對平坦的位置，以保證其穩定性。

3 測試內容與加載制度

本次試驗，主要測試五方面的內容：一是簡支梁試件在修復前/后的開裂荷載情況；二是間支梁試件在修復前/后的破壞荷載情況；三是裂縫初現時的荷載情況；四是裂縫的分布和長短情況；五是構件破壞位置情況。

相對于小負荷，油壓千斤頂在加載后所產生的慣性力是巨大的，這就難免不會產生超載問題。因此，本次試驗沒有采用油壓千斤頂，而是選擇了人工千斤頂，通過人為手段來控制加載大小。

在裂縫開裂前后，加載值的大小范圍不盡相同。在裂縫開裂以前，應低于屈服荷載的20%；而在裂縫開裂以后，則應低于屈服荷載10%。當開裂荷載與預估水平較為接近時，加載幅度應相應地減緩，以提高實際開裂荷載的精確性。每級加載在裂縫后都應停留一定的時間，一般維持在20分鐘左右，這樣有利于防止裂縫進一步擴大。待穩定后，觀察并計算裂縫分布以及裂縫寬度情況，然后將相關數據予以登記。

在加載到與開裂荷載相近的情況時，可分別從梁的底面和側面發出不同聲色的脆響。其中，底面脆響來自內部玻璃管的脆斷，其聲音較為沉悶；而側面則來自混凝土的開裂，其聲音較為清脆。在加載到與開裂荷載相近的情況時，主裂縫將逐漸變寬，這時膠粘劑會不斷流出來修復這種裂縫。當修復到一定程度時，從架上撤下試件以準備再次加載。

第一次試驗結束后，將所有構件放置6天左右，以使各類膠粘劑完全固化，并保證其強度達到最大值。爾后進行第二次加載試驗。在二次試驗過程中，應注意幾個問題：一是是否有新的裂縫出現，二是是否有新的膠粘劑從裂縫中流出，三是第一次試驗中的裂縫是否有再次開裂的可能。

4 試驗結果與分析

對比發現，三種膠粘劑簡支梁構件修復前后的承載力具有明顯的差異。（1）聚氨醞膠粘劑。修復管道越多，修復后的承載力越大。為更好的發揮聚氨醞膠粘劑的修復作用，前提是保證膠粘劑量的充足。七管道修復效果最好。（2）氯丁橡膠膠粘劑。修復后的承載力隨著氯丁橡膠膠粘劑的使用而明顯增大。該膠粘劑對裂縫寬度有著嚴格的要求，如果達不到要求的寬度，就不會有膠粘劑流出，也就無修復效果可言。五管道修復效果最好。（3）一氰基丙烯酸醞膠粘劑。一氰基丙烯酸醞膠粘劑的數量不是越多越好，應保證膠層均勻和劑量適當，這樣才能收到更好的修復效果。雙管道或五管道的修復效果最好。

5 結語

綜上所述，在新形勢下，加強鋼筋混凝土簡支梁自修復效果試驗分析是一項非常系統的工程。為夯實該項工程的基礎，增強該項工程的實效，應注意以下幾個問題：首先，要對加強鋼筋混凝土簡支梁自修復效果試驗分析的必要性有一個清晰的認識；其次，要對當前鋼筋混凝土簡支梁自修復效果試驗分析的現狀有一個全面的剖析；最后，要對加強鋼筋混凝土簡支梁自修復效果試驗分析的路徑有一個科學的把握。只有這樣，才能真正實現相關事業又好又快的發展。

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

TU375

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1003-5168(2014)04-0075-01