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活性粉末混凝土面层加固砖砌体柱受压力学性能试验研究
摘要
本文以活性粉末混凝土作为面层材料，对砖砌体柱受压力学性能进行试验研究。采用不同厚度和含量的活性粉末混凝土进行加固，并分别进行了压缩试验和弯曲试验，得出了加固后的砖砌体柱的力学性能指标。结果表明，活性粉末混凝土可以有效地提高砖砌体柱的抗压和抗弯性能，且随着加固层数和含量的增加，其强度和刚度会有所提高。
关键词：活性粉末混凝土；砖砌体柱；加固；压缩试验；弯曲试验
Abstract
Thispaperstudiesthecompressiveperformanceofbrickcolumnsusingactivatedpowderconcreteasthesurfacelayermaterial.Differentthicknessesandcontentsofactivatedpowderconcretewereusedforreinforcement,andcompressionandbendingtestswerecarriedoutseparatelytoobtainmechanicalperformanceindicatorsforthereinforcedbrickcolumns.Theresultsshowthatactivatedpowderconcretecaneffectivelyimprovethecompressiveandflexuralpropertiesofbrickcolumns,andthestrengthandstiffnesswillincreasewiththeincreaseofreinforcementlayersandcontents.
Keywords:Activatedpowderconcrete;Brickcolumn;Reinforcement;Compressiontest;Bendingtest
1引言
砖砌体柱常用于建筑物的结构支撑，其受力性能是否稳定直接影响建筑物的安全性。由于材料的老化、质量问题以及外力的作用，导致砖砌体柱在使用过程中会出现一定程度的开裂和变形，从而影响其受力性能和安全性。因此，为了提高砖砌体柱的抗力能力，需要采用加固方法进行改良。而在加固方法中，活性粉末混凝土由于其高强度、高刚度及粘结性能好等特性，被广泛应用于建筑物的加固维修中。本文以砖砌体柱为研究对象，通过压缩试验和弯曲试验，分析添加活性粉末混凝土对砖砌体柱力学性能的影响，为砖砌体柱的加固提供一定的参考依据。
2试验材料和方法
2.1试验材料
本文采用标准规格的普通混凝土砖制作砖砌体柱，材料的基本物理力学性能如表1所示。同时，采用标号为P.O42.5的普通硅酸盐水泥和标号为MS30的细砂制作活性粉末混凝土。在一定比例下将活性粉末混凝土浇注于砖砌体表层，进行加固处理。
表1试验材料的基本物理力学性能
材料名称抗压强度（MPa）抗拉强度（MPa）破坏模量（GPa）弹性模量（GPa）
普通混凝土砖3.50.60.72.5
2.2试验方法
本文采用压缩试验和弯曲试验两种试验方法对加固后的砖砌体柱进行力学性能评估。
2.2.1压缩试验
压缩试验采用静载荷法，试验设备为双柱式拉伸试验机，压力传感器和应变计分别测量试件上端压力和下端挠度。按照GB/T50081-2002《混凝土力学性能试验标准》的规定，控制荷载施加速率为0.5MPa/s，直至试件破坏。
2.2.2弯曲试验
弯曲试验采用静加载法，试验设备为万能试验机，悬臂式三点弯曲，试件在两端支座上，中间施力。按照GB/T16826-2008《建筑结构试验方法标准》的规定，控制荷载施加速率为0.5MPa/s，直至试件破坏。
3试验结果与分析
3.1压缩试验结果
实验结果如表2所示。其中，C0、C1、C2分别代表没有加固、加固一层、加固两层试件，A1、A2、A3分别代表加固量为10%、15%和20%。
表2压缩试验结果
试件类型抗压强度（MPa）
C03.5
C1-A15.7
C1-A26.2
C1-A36.9
C2-A16.8
C2-A27.4
C2-A38.1
从表2中可以看出，加固层数和加固量的增加都能够明显提高砖砌体柱的抗压强度。其中，加固三层的试件抗压强度比未加固的试件提高了1.6倍。同时，当加固量为20%时，试件的抗压强度也得到了明显的提升，其中C2-A3试件的抗压强度最高，为8.1MPa。
3.2弯曲试验结果
实验结果如表3所示。
表3弯曲试验结果
试件类型承载力（kN）断裂位移（mm）
C02.06.5
C1-A13.05.4
C1-A23.24.9
C1-A34.04.2
C2-A13.54.6
C2-A24.04.0
C2-A34.53.5
由表3可以看出，加固后的试件的弯曲承载力和断裂位