钢筋混凝土简支梁自修复效果试验分析

谭丽娜

（核工业第五研究设计院，河南郑州 450000）

钢筋混凝土简支梁自修复效果试验分析

谭丽娜

（核工业第五研究设计院，河南郑州 450000）

自修复智能混凝土具有重要的修复功能，应用范围和广度不断加大。本文以免振捣自密实混凝土为基材，内置玻璃纤维，分别在修复空心玻璃纤维内注入聚氨酯胶粘剂、氯丁橡胶胶粘剂、氰基丙烯酸酯胶粘剂，进行三分点纯弯试验。根据试验结果，对比三种胶粘剂的修复效果差异，及内置不同数量修复玻璃长管对修复效果的影响。

钢筋混凝土；简支梁；自修复；效果；试验

现如今，高强与高性能的钢筋混凝土已取代普通混凝土，在建筑材料市场中占据着主导地位。然而，易脆性是高强与高性能钢筋混凝土的固有缺陷，严重影响着混凝土的耐久性和安全性。当遇到这种情况时，过去多采用事后维修的方式予以弥补，但实践证明这种修复效果很差。因此，加大自修复智能混凝土的试验研究，已成为智能和多元环境下的必然选择。

1 自修复混凝土胶粘剂的选用

在理想的情况下，一旦发生开裂问题，内置玻璃纤维的胶粘剂会自动地迅速地流到裂缝处，使该问题得到及时地修复。而从理论的角度讲，需要填充的缝隙越小，则修复效果越佳。因此，要想取得良好的修复效果，前提是要保证填充裂缝的大小。除此之外，这对胶粘剂也有着较为严格的要求，要求其流动性强、粘度小、化学性质稳定、固化条件简单。在选择胶粘剂时，要尽可能地满足这些条件，以保证其具有较强的修复功能。在现实中，比较常用的自修复混凝土胶粘剂主要有以下几种类型：一是聚氨酝胶粘剂，二是氯丁橡胶胶粘剂，三是一氰基丙烯酸酝胶粘剂。就本次修复效果试验来说，可根据试验的实际需求而择一选择。值得注意的是，在应用过程中要认真做好玻璃管端口的密封工作，以防止出现管内胶水固化或者胶粘剂溢漏问题。

2 自修复自密实混凝土简支梁的制作

在简支梁制作方面，自修复自密实混凝土具有自身的独特之处，与普通自密实混凝土存在着明显的区别。之所以会出现这种差异，与自修复自密实混凝土的内置空心玻璃管有关。作为专门的自修复管道，需要注入不等剂量的胶粘剂。因此，如何将该管道置于简支梁当中，直接影响到简支梁制作方法。就目前而言，自修复自密实混凝土简支梁制作大致需要经过以下几个流程：首先，按照预先的设计方案制作简支梁模板。待制作完成以后，在模板内侧的两边各画三条线来确定梁中玻璃管定位线的位置。其次，将事先制作好的自密实混凝土铲入模板当中，待质量达到要求时，将注好胶粘剂的玻璃管按照自线的高度放入其中。然后，以同样的方法分别放入第二层、第三层的玻璃管。待混凝土填充完毕之后，将整个模板放置在一个相对平坦的位置，以保证其稳定性。

3 测试内容与加载制度

本次试验，主要测试五方面的内容：一是简支梁试件在修复前/后的开裂荷载情况；二是间支梁试件在修复前/后的破坏荷载情况；三是裂缝初现时的荷载情况；四是裂缝的分布和长短情况；五是构件破坏位置情况。

相对于小负荷，油压千斤顶在加载后所产生的惯性力是巨大的，这就难免不会产生超载问题。因此，本次试验没有采用油压千斤顶，而是选择了人工千斤顶，通过人为手段来控制加载大小。

在裂缝开裂前后，加载值的大小范围不尽相同。在裂缝开裂以前，应低于屈服荷载的20%；而在裂缝开裂以后，则应低于屈服荷载10%。当开裂荷载与预估水平较为接近时，加载幅度应相应地减缓，以提高实际开裂荷载的精确性。每级加载在裂缝后都应停留一定的时间，一般维持在20分钟左右，这样有利于防止裂缝进一步扩大。待稳定后，观察并计算裂缝分布以及裂缝宽度情况，然后将相关数据予以登记。

在加载到与开裂荷载相近的情况时，可分别从梁的底面和侧面发出不同声色的脆响。其中，底面脆响来自内部玻璃管的脆断，其声音较为沉闷；而侧面则来自混凝土的开裂，其声音较为清脆。在加载到与开裂荷载相近的情况时，主裂缝将逐渐变宽，这时胶粘剂会不断流出来修复这种裂缝。当修复到一定程度时，从架上撤下试件以准备再次加载。

第一次试验结束后，将所有构件放置6天左右，以使各类胶粘剂完全固化，并保证其强度达到最大值。尔后进行第二次加载试验。在二次试验过程中，应注意几个问题：一是是否有新的裂缝出现，二是是否有新的胶粘剂从裂缝中流出，三是第一次试验中的裂缝是否有再次开裂的可能。

4 试验结果与分析

对比发现，三种胶粘剂简支梁构件修复前后的承载力具有明显的差异。（1）聚氨酝胶粘剂。修复管道越多，修复后的承载力越大。为更好的发挥聚氨酝胶粘剂的修复作用，前提是保证胶粘剂量的充足。七管道修复效果最好。（2）氯丁橡胶胶粘剂。修复后的承载力随着氯丁橡胶胶粘剂的使用而明显增大。该胶粘剂对裂缝宽度有着严格的要求，如果达不到要求的宽度，就不会有胶粘剂流出，也就无修复效果可言。五管道修复效果最好。（3）一氰基丙烯酸酝胶粘剂。一氰基丙烯酸酝胶粘剂的数量不是越多越好，应保证胶层均匀和剂量适当，这样才能收到更好的修复效果。双管道或五管道的修复效果最好。

5 结语

综上所述，在新形势下，加强钢筋混凝土简支梁自修复效果试验分析是一项非常系统的工程。为夯实该项工程的基础，增强该项工程的实效，应注意以下几个问题：首先，要对加强钢筋混凝土简支梁自修复效果试验分析的必要性有一个清晰的认识；其次，要对当前钢筋混凝土简支梁自修复效果试验分析的现状有一个全面的剖析；最后，要对加强钢筋混凝土简支梁自修复效果试验分析的路径有一个科学的把握。只有这样，才能真正实现相关事业又好又快的发展。

[1]李义强,彭正中,王新敏.基于ANSYS的钢筋混凝土简支梁极限承载力分析[J].石家庄铁道学院学报,2006,24(01):31-32.

TU375

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1003-5168(2014)04-0075-01