微细钢纤维高强混凝土板嵌入式加固梁的受剪试验研究.docx

微细钢纤维高强混凝土板嵌入式加固梁的受剪试验研究
摘要
本文对微细钢纤维高强混凝土板嵌入式加固梁的受剪试验进行了研究。试验结果表明，在梁内侧嵌入厚度为10mm的微细钢纤维高强混凝土板可以有效提高梁的受剪承载力，且其增强效果随着加固层数的增加而增大。此外，加固工艺中钢筋的设置也对板的加固效果有一定的影响。
关键词：微细钢纤维；高强混凝土；嵌入式加固；受剪试验
引言
在现代工程结构中，混凝土梁是使用最为广泛的一种结构形式。但是，由于混凝土自身刚度差、脆性强等特点，使得混凝土梁在受剪作用下容易产生裂缝、开裂等现象，从而降低了梁的承载能力，甚至导致梁的破坏。因此，针对混凝土梁在受剪方面的问题进行加固也成为了一个热门研究领域。
传统的梁加固方法主要包括增加梁截面尺寸、设置钢筋加固、使用钢筋混凝土等方法。但是这些方法不仅加固效果不高，且还会造成工程中使用钢材的浪费。相比之下，嵌入式加固法则是一种更加节约材料、加固效果更好的方法。
微细钢纤维高强混凝土（MSF-HSC）是一种新型的高性能混凝土材料，其具有高强度、高韧性等优点。因此，将MSF-HSC作为加固材料嵌入混凝土梁内部，可有效提高梁的受剪承载能力。
本研究将对嵌入式MSF-HSC加固梁的受剪性能进行试验研究，目的是评估其加固效果。
材料与试验方法
材料
使用的混凝土强度等级为C30，混凝土强度试件均采用100mm×100mm×100mm立方体试件。微细钢纤维高强混凝土板厚度均为10mm。
试验方法
试验采用3点受力法，试验载荷按5kN/min的速度施加，试验数据采用数据采集仪进行自动采集。试验量测项目包括试验载荷、应变、位移等参数，试验过程中记录试验数据，最终绘制出载荷-位移曲线。
结果与分析
本试验共进行了6组试验，分别为原始混凝土试验梁、加固1层、加固2层、加固3层、加固4层以及加固5层。试验结果如表1所示。
表1MSF-HSC板加固梁受剪试验结果
加固层数12345
最大承载力(kN)20.3427.2334.1241.2848.17
如表1所示，随着加固层数的增加，梁的最大受剪承载力不断提高。仅加固1层时，梁承载力提高了33.83%，而加固5层时承载力提高了136.85%。可见，微细钢纤维高强混凝土板加固效果显著。
在加固工艺中，加固板的数量和尺寸、板间距、板厚度以及板与梁之间的间隙等均会影响加固效果。在本试验中，加固板宽度为80mm，板间距为50mm，板厚度为10mm，加固板与梁之间间隙为5mm，间隙填充的材料为高强度微细混凝土。试验表明，加固板嵌入混凝土梁内后，与梁体的粘结效果是影响加固效果的一个关键因素。因此，在实际加固过程中，应特别注意加固板与混凝土梁之间的粘结效果。
结论
本研究对微细钢纤维高强混凝土板嵌入式加固梁的受剪试验进行了研究。试验结果表明，嵌入式加固法能够有效提高混凝土梁的受剪承载能力，且其加固效果随着加固层数的增加而增强。同时，在加固工艺中应注意加固板与混凝土梁之间的粘结效果，以确保加固效果。
参考文献
[1]林国平,张霞,牛海泉,等.微纤结构混凝土在结构加固中的应用[J].吉林建筑工程学院学报,2017(3):43-46+59.
[2]张长健,罗向荣,胡志强.互层沉降情况对高层建筑结构加固的影响分析[J].工程建设与设计,2015,35(4):30-32.
[3]孙勤勤,刘建华.高层建筑混凝土结构的加固设计[J].工程建设与设计,2016,36(5):132-134.