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先装拔出法检测配筋RPC抗压强度研究

宋扬逸  
【摘要】:活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete)是一种新型的超高强水泥复合基材料,由于其优异的性能,自问世以来广受工程界人员的青睐。较之普通混凝土,RPC的抗压强度可从100MPa配置到800MPa,远超传统高强混凝土。同时,RPC具有韧性好、耐腐蚀、耐高温、自重轻等优点。虽然RPC材料已经发明了20多年,但其现场检测方法目前很少,只有预留立方体抗压试块和取芯两种方法。预留抗压试块无法保证试块和结构同条件养护,取芯法又对结构的损伤太大,具有局限性。本文选用无损检测技术中的先装拔出法来进行试验,探究其可行性。与后装拔出法相比,先装拔出法精确度更高,且后期试验操作简便,更适合现场检测。过去的混凝土拔出法研究为了追求准确性,一般都选择远离钢筋区域的测点。然而实际工程中很多构件的配筋都是很密集的,无法简单地回避。因此,笔者选用超高强度配筋RPC柱为试验对象,在探究先装拔出法对检测RPC强度适用性的同时,考虑构件中纵筋间距对拔出力的影响。本文的试验试件分为RPC120,RPC150,RPC180三种强度等级,每个强度等级包含4组配有纵筋和箍筋的RPC试件(每组RPC试件的纵筋间距不相同,分别为25mm,50mm,75mm,100mm)和1组无配筋的素RPC构件以及相应的立方体抗压试块,箍筋间距一致。采用圆环支承式拔出仪进行试验,并利用最小二乘法对试验数据进行拟合及回归分析,得到相应的先装拔出法测强公式,并对测强公式进行精度分析、显著性检验、置信区间估计及拟合直线的修正。试验表明,先装拔出力与RPC试件的强度呈良好的线性关系,且测强公式精确度很高。当纵筋间距小于50mm时其拔出力明显大于素RPC构件的拔出力;当纵筋间距大于75mm,其拔出力与素RPC构件的拔出力几乎相当。在利用最小二乘法建立了不同纵筋间距下的RPC试件抗压强度和先装拔出力的拟合直线后,本文又将钢筋间距作为另一个自变量,采用蒙特卡洛法模拟建立先装拔出力、钢筋间距和抗压强度的三因素拟合公式。并对比公式的预测值和试验的测量值,进行相对误差计算。结果表明,三因素拟合公式拟合效果良好,误差不大,可以用来预测配筋RPC试件的抗压强度。


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