復合砂漿鋼絲網加固鋼筋混凝土板裂縫及剛度試驗研究

倪樂平　黃少凱　　（安陽師范學院人文管理學院,河南　安陽　455000）

復合砂漿鋼絲網加固鋼筋混凝土板裂縫及剛度試驗研究

倪樂平黃少凱

（安陽師范學院人文管理學院,河南安陽455000）

為了研究不同砂漿強度和不同類型鋼絲網對鋼筋混凝土板加固效果的影響以及加固后板二次受力時的破壞形態、裂縫和剛度，本文對鋼筋混凝土板進行分組加固試驗，并測量其裂縫間距，裂縫寬度和跨中撓度值。試驗結果表明，復合砂漿鋼絲網加固層明顯改善了板的撓曲變形并限制了裂縫的開展，在適筋破壞情況下，隨著砂漿強度的增大和加固層配筋率增大，跨中撓度值減小。

復合砂漿鋼絲網；裂縫；剛度；鋼筋混凝土板

1　前言

復合砂漿鋼絲網（直徑≤1.5mm，網絲間距≤15mm）加固混凝土的方法[1]是在混凝土構件的表面安裝鋼絲網，用復合砂漿做保護和錨固材料，使其與原結構共同工作整體受力，以提高結構承載力的一種方法。該法直接將砂漿壓抹到被加固構件表面，不需要支模等復雜工序，施工方便而且使被加固構件的延性和耐熱耐火性大幅度提高[2]。

2　試驗概況

2.1試件設計

鋼筋混凝土板尺寸為100×500×1500mm，混凝土等級為C25，縱筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。外抹復合砂漿的標準強度有兩種：M 30，配合比為水泥:砂:水:外加劑=1:2:0.4:0.04(重量比)；M 50，配合比為水泥:砂:水:外加劑=1:1.5:0.44:0.16[3](重量比)。水泥等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，添加劑為聚羧酸減水劑，另外還摻有少量的聚丙烯纖維來提高復合砂漿的性能（抗拉、抗壓、延性等）。

2.2試件參數

試驗分別采用兩種類型不同的鋼絲網和兩種標準強度不同的砂漿加固鋼筋混凝土板，為了使加固層和原混凝土達到很好的協同作用，新老界面的緊密結合就成為了試驗的關鍵問題。所以，除了對原構件的表面進行鑿毛處理外，還加入了聚羧酸減水劑以改善砂漿的粘結性能，此外，外抹砂漿前涂刷一層界面結合劑來增加界面的粘結強度

本文試驗是對已有一定破壞程度的構件進行二次加固，試件共分為A 和B兩組，A組試件未加固，作為對比，B組采用不同強度的砂漿和不同類型的鋼絲網進行加固。

2.3加載方式和測試的主要內容

本試驗采用單調分級加載方式，手動油壓千斤頂為加載設備，由反力梁將力施加到構件上，直到構件破壞。正式加載之前先進行預加載，以消除接觸面的縫隙和檢查儀器是否正常，正式加載至開裂后，加載級數減小以便觀察構件的裂縫發展過程。試驗過程中對裂縫寬度、撓度、開裂荷載和極限承載力進行記錄，并觀察裂縫開展情況。

3　試驗結果分析

荷載—最大裂縫寬度曲線如圖1，從板開始加載直到Mk/Mu約為0.6時，曲線基本保持線性，曲率平穩，復合砂漿鋼絲網加固板的開裂荷載沒有很明顯的提高，繼續加載，曲線斜率則在縱向鋼筋屈服點突然發生大幅度變化，裂縫寬度增大較多，由圖中曲線可以看出加固板和對比板的裂縫寬度變化規律相似，即開始時加固板最大裂縫寬度大于對比板，當Mk/Mu約為0.6時，最大裂縫寬度小于對比板。當Mk/Mu接近0.8時，裂縫寬度開始急劇變化，達到極限破壞時最大裂縫寬度較對比板小。

由圖2曲線可以看出，同一荷載強度下曲線的斜率都有一定程度的增大，即加固板的跨中撓度值都有所減小，因此加固板的抗彎剛度得到了提高，而且在適筋破壞情況下，隨著砂漿強度的提高和加固層配筋率增大，跨中撓度值減小。

4　結論

通過上述分析，本文得出如下結論：

（1）荷載作用下，復合砂漿鋼絲網加固層對裂縫的開展有一定的限制。加固板的裂縫開展比較緩慢而且有規律性，裂縫呈現“細而密”的特點。達到極限破壞時最大裂縫寬度較對比板小。

（2）加固板的撓曲變形有明顯的改善，在適筋破壞情況下，隨著砂漿強度和加固層配筋率的增大，跨中撓度值減小。

[1] Bournas D A,Lontou P V, Papanicolaou C G. Triantafillou T C. Textile-rein forced mortarversus fiber-reinforced polymer confinement in reinforced concrete columns [J]. ACI Structural Journal, 2007, 104(06): 740-748.

[2]吳小勇，李豐豐，嚴洲等.鋼筋鋼絲網砂漿加固混凝土圓柱的抗軸壓性能[J].工程力學，2011，28(01)：131-137.

[3]卜良桃．高性能復合砂漿鋼筋網（HPF）加固混凝土結構新技術[M].北京：中國建筑工業初版社，2007．