技术与应用
发布日期:2023-03-02 15:18 浏览次数:次
粘结问题是一个很早就引起工程界关注的问题,材料间的良好粘结是保证不同材料共同受力与变形的基本前提.传统检测粘结性能的拉拔试验会对构件造成一定损伤,有时甚至无法进行试验.超声波无损检测 (NDT)为检测粘结性能带来了方便,目前,对于数字化超声波检测粘结性能的研究已取得了一定的研究成果.文献[1]采用超声脉冲回波法对铝合金材料的粘结性能进行了检测;文献[2-3]分别采用对侧法讨论了钢筋混凝土结构中钢筋和混凝土界面上由于腐蚀引起的粘结缺陷问题,并与腐蚀试验进行了对比;文献[4-5]考虑了碳纤维布的层数及与混凝土界面的粘结缺陷对碳纤维加固钢筋混凝土结构受弯全过程进行了声学参数分析;文献[6]根据超声波在钢筋中声学参数的变化对钢筋与混凝土的脱粘缺陷进行了研究;文献[7]对受拉作用下钢筋与混凝土在粘结失效前界面处粘结裂缝的变化对超声波振幅的影响进行了研究;文献[8]利用超声波多次衰减法研究并检测了圆筒的筒体与底座粘结强度;文献[9]对纤维-金属层板粘接质量进行了非线性超声评价研究;文献[10-11]对金属/ 非金多层粘结结构的粘接质量进行了检测;文献[12-13]利用超声波的声时、首波幅度、声速、接收波形及频率等声学参量分别研究了混凝土板底面砂浆层的粘结缺陷和钢管混凝土中混凝土与钢管胶结不良等缺陷,还确定出了缺陷的大小范围及严重程度;文献[14]利用首波声时法和波形识别法检测了预埋件锚板与混凝土的粘结质量,并建立了缺陷判别方法.HTCM砂浆是一种新型混凝土加固修复材料,与钢筋之间的粘结缺陷研究相对较少,本文开展了超声波评估钢筋与 HTCM 砂浆粘结性能的研究.
1 试验概况
1.1 试件设计与制作
为了考察不同钢筋类型和粘结初始空洞缺陷对粘结性能的影响,根据混凝土结构试验标准附录中粘结性能试验方法进行试件设计.本试验分 A,B 两组,每组 4 个,共 8 个试件,其中 A,B 分别代表圆钢HPB235 和螺纹钢 HRB335.每组中设计 4 个试件,A-1(B-1)代表无缺陷,A-2 (B-2)代表缺陷长度为35 mm,A-3(B-3)代表缺陷长度为 70 mm,A-4(B-4)代表缺陷长度为 105 mm.各试件均由 HTCM砂浆料制作,水灰比 1 ∶ 4,密度 2 000 kg / m3,自然养护 28 d,抗压强度 62 MPa.试件尺寸150 mm×150 mm×140 mm,所用钢筋直径均为12 mm,长400 mm.为了固定钢筋,使钢筋位于水泥基材料中心,做成带孔木板,在浇筑前放进模具的底部,木板厚 10 mm.钢筋与水泥基材料粘结处的脱离模选用的是多孔软泡沫,考虑到泡沫的压缩性,厚度选为 15 mm.制作时采用150 mm×150 mm×150 mm 模具.并对每个试件选择18 个点进行测试,共 144 个测点.各组试件通过人工干预使粘结性能有所不同.为了考察人工模拟缺陷对材料粘结性能影响,两组中均保留了完全粘结的试件做对比.最后通过拉拔试验检测了试件的力学性能.试验中所用到的具体试件见图 1(A、B 代表组号,1、2、3、4 代表该组试件编号,a、b 代表试件的两个相邻侧面),试件参数见表1.