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内嵌碳纤维增强塑料板条抗弯加固混凝土梁试验研究
摘要
本文通过对内嵌碳纤维增强塑料板条抗弯加固混凝土梁进行试验研究，得出了结论：内嵌碳纤维增强塑料板条可以有效地提高混凝土梁的强度和韧性。具体方法是在混凝土梁内部预埋一定数量的碳纤维增强塑料板条，在下部施加四点弯曲荷载，测量其弯曲变形和承载能力的变化。试验结果表明，内嵌碳纤维增强塑料板条可以显著提高混凝土梁的极限荷载和延性，同时具有良好的防腐蚀、耐久性和施工简便等优点。因此，内嵌碳纤维增强塑料板条可以成为一种新的混凝土结构加固和修复的有效方式。
关键词：内嵌、碳纤维、增强、塑料板条、抗弯加固、混凝土梁、试验研究
Abstract
Throughexperimentalstudyonthebendingresistancereinforcementofreinforcedconcretebeamsbyembeddingcarbonfiberreinforcedplasticstrips,theconclusionisobtainedthatembeddingcarbonfiberreinforcedplasticstripscaneffectivelyimprovethestrengthandtoughnessofreinforcedconcretebeams.Thespecificmethodistoembedacertainnumberofcarbonfiberreinforcedplasticstripsinsidetheconcretebeam,andapplyfour-pointbendingloadonthelowerparttomeasurethechangeofbendingdeformationandload-bearingcapacity.Thetestresultsshowthatembeddingcarbonfiberreinforcedplasticstripscansignificantlyimprovetheultimateloadandductilityofreinforcedconcretebeams,andhasgoodcorrosionresistance,durabilityandsimpleconstruction.Therefore,embeddingcarbonfiberreinforcedplasticstripscanbecomeaneffectivewayofreinforcementandrepairforconcretestructures.
Keywords:embedding,carbonfiber,reinforced,plasticstrips,bendingresistancereinforcement,reinforcedconcretebeams,experimentalstudy
引言
混凝土是当前建筑结构中最常用的建材之一，但随着使用时间的增加，混凝土构件的老化、裂缝、剥落等问题逐渐浮现。为了提高混凝土材料的性能和寿命，通常需要进行结构加固和修复。传统的加固方法包括钢板加固、钢筋混凝土加固、粘贴加固等，这些方法具有稳定性好、承载能力高等优点，但也存在一些缺点，如工期长、成本高、施工难度大等。因此，有必要探索一种新的、高效的混凝土加固方法。
碳纤维增强塑料是一种新型的、高强度、高韧性的材料，其用途十分广泛，能够有效地提高混凝土结构的承载能力和延性。而将碳纤维增强塑料板条嵌入混凝土梁中，能够有效地增强混凝土梁的折断强度和延性，并且具有防腐蚀、耐久等优点。因此，本文将就内嵌碳纤维增强塑料板条抗弯加固混凝土梁这个课题进行试验研究，并分析其优缺点，以期为混凝土结构加固和修复提供一种新的思路和方法。
试验方法
试验对象
本次试验对象为尺寸为150mm×150mm×700mm的混凝土梁，混凝土强度等级为C30，配制比为1:2:3，用振动棒进行振捣，密度为2300kg/m³。
试验材料
本次试验所使用的碳纤维增强塑料板条的规格为1.2mm×20mm×300mm，其理论强度为1025MPa，比强度最高可达到6000MPa/g。本试验所选用的碳纤维增强塑料板条为匀布型，每块板条共有4个凸起，大小和间距均相等。
试验过程
将混凝土梁切割成所需的长度，然后在混凝土梁上钻孔预埋碳纤维增强塑料板条，板条数量和间隔距离按照试验设计要求进行。接着将混凝土梁放置在四点弯曲试验机上，在下部加荷荷重，从而对混凝土梁进行弯曲加荷试验。在加荷荷载的过程中，对混凝土梁的弯曲变形和荷载情况进行量具测量和数据记录。
试验结果与分析
通过试验数据处理和分析得到以下结论：
1.内嵌碳纤维增强塑料板条可以明显提高混凝土梁的弯曲抗力。弯曲荷载下混凝土梁的破坏形态呈