BFRP增强水泥砂浆薄板力学性能试验研究
Experimental Study on Mechanical Properties of BFRP Reinforced Cement Mortar Slab
关键词：
纤维增强复合材料（FRP）；水泥砂浆薄板；抗弯能力；抗拉能力；灰砂比；增强材料；玄武岩纤维
Key words：
FRP; Cement mortar slab; Flexural resistance capacity; Tensile resistance capacity; Cement-sand ratio; Reinforcement material type; Basalt fiber
刊期：
2021年第10期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2021.10.052.06
文章编号：
基金项目：
作者：
刘蒲云1，雷梦珂2,3，汪 昕2,3，王凯辉2,3
单位：
1.奥意建筑工程设计有限公司,江苏 南京 210006；2.东南大学 土木工程学院，江苏 南京 210096； 3.东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏 南京210096
摘要
摘 要：通过四点弯曲试验和拉伸试验研究了灰砂比、增强材料种类及布置方式对水泥砂浆薄板力学性能的影响。结果表明：增大灰砂比能提高试件的弯曲开裂荷载；缩小BFRP筋的筋网尺寸能提高试件的极限荷载；增大BFRP网格厚度能改善试件的拉伸能力；掺短切玄武岩纤维的BFRP网格增强试件的抗弯和抗拉能力较好，是FRP永久模板的优选方案。
Abstract: Through four-point bending test and tensile test, the effect of cement-sand ratio, reinforcement material type and layout method on the mechanical properties of cement mortar slab was studied. The results show that the increase of cement-sand ratio can enhence the bending cracking load of the specimen. Reducing the size of BFRP bar mesh can increase the ultimate load of the specimen. Increasing the thickness of the BFRP mesh can improve the tensile capacity of the specimen. The BFRP mesh reinforced specimen mixed with chopped basalt fiber has good flexural and tensile capacity, which is the preferred scheme of FRP permanent formwork.
结论
（1）增大灰砂比和缩小筋网尺寸均能改善BFRP筋增强试件的抗弯性能。筋网尺寸相同（100 mm×200 mm）时，当灰砂比由1∶2增大到1∶1时，试件的开裂强度提高了50.9%。灰砂比相同（1∶2）时，当筋网尺寸由100 mm×200 mm缩小至50 mm×50 mm时，试件的极限强度提升了2.4倍。
（2）增大单肢BFRP网格的厚度能显著提高BFRP网格增强试件的拉伸强度。与素水泥砂浆薄板（C1试件）相比，1 mm厚BFRP网格增强试件（C2）和2 mm厚BFRP网格增强试件（C3）的拉伸强度分别提高了40.2%和88.7%。
（3）掺入短切BF能同时提升BFRP网格增强试件的抗弯和抗拉能力。在2 mm厚BFRP网格增强弯曲试件和1 mm厚BFRP网格增强拉伸试件中掺入短切BF后，二者的开裂荷载和拉伸强度分别提高了100.0%和14.5%。
（4）在试验配合比下，短切BF+BFRP网格增强试件的性能最佳，其弯曲开裂荷载、极限荷载最大，且始终保持较高的刚度水平，同时具有较高的拉伸强度。
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引用本文
刘蒲云,雷梦珂,汪昕,等.BFRP增强水泥砂浆薄板力学性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2021(10):52-56,61.
LIU P Y,LEI M K,WANG X,et al.Experimental Study on Mechanical Properties of BFRP Reinforced Cement Mortar Slab[J].China Concrete and Cement Products,2021(10):52-56,61.
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