高温后BFRP筋与纤维混凝土黏结性能

作者：李趁趁; 魏非凡; 刘超伟; 赵军^*

来源：铁道科学与工程学报, 2023, 20(08): 3014-3025.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20221767

• 高温
• BFRP筋
• 玄武岩纤维
• 纤维素纤维
• 黏结性能

为了提高高温后玄武岩纤维复合材料(BFRP)筋与混凝土的黏结性能，分别在混凝土中单独掺入玄武岩纤维及混合掺入玄武岩纤维与纤维素纤维，通过BFRP筋与混凝土中心拔出试验对BFRP筋与纤维混凝土黏结性能开展系统研究。试验参数包括温度、基体混凝土类型、BFRP筋表面形式、黏结长度与BFRP筋直径，试验获得了BFRP筋与混凝土试件的破坏形态、黏结滑移曲线、黏结强度。研究结果表明：随着温度的升高，BFRP筋与普通混凝土、单掺玄武岩纤维混凝土及混掺玄武岩和纤维素纤维混凝土的黏结强度均逐渐降低，在70～350℃之间，它们相应的黏结强度降低率分别为17.1%～48.6%,14.5%～46.8%和11.4%～48.3%。与普通混凝土相比，单独掺入0.20%体积掺量玄武岩纤维使得深肋筋、喷砂筋、浅肋筋与混凝土的黏结强度分别提升8.4%～18.8%,56.3%～99.6%和27.5%～51.8%。混掺0.15%玄武岩纤维和0.10%纤维素纤维使得深肋筋与混凝土的黏结强度提升了17.6%～35.1%。不同BFRP筋表面形式对BFRP筋与纤维混凝土黏结强度影响显著，其中深肋筋与纤维混凝土黏结强度最高。随着黏结长度和直径的增加，BFRP深肋筋与纤维混凝土黏结强度均逐渐降低。最后，考虑上述各因素，引入BFRP筋外形系数、纤维增强系数、黏结强度折减系数，提出了高温后BFRP筋与纤维混凝土黏结强度计算公式。研究成果可为FRP筋纤维混凝土结构抗火设计和火灾之后结构的安全评估提供数据和理论支持。

• 单位
  郑州大学; 土木工程学院