發(fā)布日期:2023-04-23 09:18 瀏覽次數:次
隨著UHPC在結構中應用的逐步擴大,如何**應用UHPC材料的問題日益突出,其根本問題是UHPC未能**理解、處理和使用作為纖維增強復合材料;簡單、機械化的帶來應用必然會帶來低水平、錯誤的理解、錯誤的理解是誤導性的。材料工程師和結構工程師在使用UHPC之前應深入思考,充分討論,**合理地使用UHPC。
01關于帶肋鋼筋的問題。
部分研究人員在進行UHPC構件試驗時,有時會出現以下現象:
(1)構件脆性斷裂;
(2)抗彎構件無多裂縫;
(3)抗疲勞性能沒有明顯提高;
(4)抗剪能力不理想等。
所以我覺得UHPC和HPC差不多,甚至沒有OPC好用,這是UHPC使用模式沒有**打開造成的,結構設計理念還停留在OPC和自己的經驗上。
建議:
以UHPC為纖維增強復合材料,**設計構件和結構。
嘗試:
(1)無肋鋼筋:
將帶肋鋼筋改為鋼絞線或強度水平較低的光圓鋼筋,看部件性能是否有所提高?
受力主筋采用帶肋鋼筋,結構筋或箍筋改為低級光圓鋼筋,看部件性能是否有所提高?
檢查所用鋼筋是否符合自身設計要求,不要只看材料檢驗報告。
(2)纖維參數調整(應提前核算,目前這方面經驗十分缺乏):
不同的組件類型,不同的截面尺寸,不同的性能要求,應巧妙地選擇纖維參數,不要使用一種纖維,但也請不要回到普通的SFC(鋼纖維混凝土)。
纖維類型:無熔抽、銑削、剪切鋼纖維、碳纖維等有機礦物纖維,應根據構件的力和截面尺寸來考慮。
纖維摻量:應根據構件配筋和***大骨料尺寸來考慮,過大過小都是浪費。
纖維直徑:應根據拔出增強機制和局部力提前估計,然后通過試驗確定。
纖維長細比:如果太大,很容易斷裂,不會出現預期的偽塑性;如果太小,就不會有抗拔出作用(釘子、橋接)。
(3)巧用鋼網。
從復合材料的角度來看,不要死按照OPC或SFC規(guī)范,因為過去OPC或SFC規(guī)范中的參數是在原OPC或中低強度HPC的基礎上進行測試的。如果采用相同的本構關系,必然會人為將UHPC降格為脆性高強度HPC。這不是材料問題,而是用戶問題。
(4)注意纖維取向。
每個工程師都有責任避免UHPC的各向異性。
使用UHPC的纖維定向特性必須在其他方向上有適當的約束(除非其性能已滿足使用要求)。
02關于鋼纖維的使用。
目前市場上供應的UHPC鋼纖維基本上可以算是一種規(guī)格,即(0.18~0.2)×(13~20)mm,抗拉強度大于2000mpa的短切鋼纖維,典型尺寸為0.2×13mm;需要注意的是,它是一種基于國外***大骨料粒徑為2.5~5mm的UHPC復合材料,經過大量**試驗優(yōu)化。但需要注意以下幾點:
(1)當直徑保持不變時,通過增加纖維長度來提高材料或構件的延性是錯誤的。
(2)當長度保持不變時,通過增加纖維直徑來提高材料或構件的韌性是錯誤的。
(3)不考慮纖維規(guī)格,用纖維摻量來規(guī)定構件的性能是錯誤的。
建議:考慮纖維空間分布的均勻性,考慮構件的應力特性和鋼筋布置,考慮***大的骨料尺寸和含量,并確定纖維的規(guī)格和混合量。
03關于UHPC在結構中的應用。
UHPC在結構中的應用是非常重要的,建議如下:
優(yōu)先考慮抗彎、抗沖擊、抗疲勞場合的應用。不要試圖利用UHPC本身的特點來提高構件的抗剪性。結構抗剪性仍需按抗剪設計要求進行,由試驗具體確定。
優(yōu)先考慮在輕、薄、長、透結構中的應用:一是避免大體積UHPC的應用。
三明治結構的應用:加固、加固和新型結構開發(fā)。
應用受力復雜節(jié)點:應避免纖維取向的各向異性。
優(yōu)先考慮預制構件的應用:在學會離開之前,不要一上來就跑,否則會跌很多,將來一定會后悔的。
有機纖維和礦物纖維的使用不應優(yōu)先考慮:先**使用鋼纖維,但相關試驗研究不能等待,不能停止。
復合和混合纖維的使用不應優(yōu)先考慮:除非需要防火。如果重點是應力性能的提高,除非有足夠的測試基礎,否則不要考慮復合或混合纖維的使用。