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时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

2022-05-14 10:31:41

如今,大量的砖混结构房屋使用时间已经超过了三十年。其抗震等级和房屋的安全性,都开始慢慢出现了问题。房屋的加固和修复刻不容缓。尤其是在以下地区和情况下:

1、地震多发地区,如四川、云南。

2、暴风、台风多发的沿海地区,如浙江。

3、老旧小区改造升级,如在六层楼房加装电梯。

4、房屋功能性改造,如学校改造成医院。

5、海洋周边的修复和加固,因为钢筋有可能已被海水腐蚀严重。

高延性混凝土ECC,是通过纤维实现脆性混凝土材料向高韧性、高延性的转化。由于高性能纤维的加入,混凝土具备了与钢筋材料同样水平的极限延伸率和应变强化特性,从而使增韧后的混凝土与钢筋协同受力,显著提高混凝土的抗冲击能力和抵御地震灾害的能力。

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

测试一:时科纤维与其他纤维的对比测试

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

试件多点开裂

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

时科纤维TMA20增强高延性混凝土ECC混凝土检测报告

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

高延性混凝土工程案例——乐山市人民医院(原职业技术学院白塔街校区)维修改造工程

该工程是在将学校改造成医院前,对学校的内外墙进行加固,以提高房屋的抗震等级和耐久性,建筑面积总计48570平方米。

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

测试二:不同长度的时科纤维在高延性混凝土ECC中的增强效果

为了对比不同纤维长度,在同等用量下的增强效果,下面展示了时科TMA系列纤维在高延性混凝土(ECC)中的测试数据。其中TMA20、TMA16、TMA12、TMA06分别对应长度为20、16、12、6mm,其他性能参数都一样。直径0.15mm,用量为10kg/吨干粉砂浆,养护期28天。

测试单位:时科合成纤维及纤维混凝土实验室      报告编号:201027-142501

浇筑日期:2020/09/12                                          养护时间:常温养护28天

测试项目:混凝土梁四点弯曲试验                        加载速度:3mm/min 

试样说明:混凝土梁40mm x 40mm x 160mm      测试时间:2020/10/10

纤维用量:10kg/吨干粉砂浆                                 测试标准:DBJ61/T 112-2016

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

试件尺寸

 

试件尺寸

宽b

高h

梁跨距L


160 mm

40 mm

40 mm

150 mm

 

四种纤维的比较 TMA20、TMA16、TMA12、TMA06

 时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 


初裂峰值 (N)

初裂强度
(MPa)

最大值 (N)

最大抗折强度(MPa)

TMA20-1

2614

6.13

6070

14.23

TMA16-2

2452

5.75

6089

14.27

TMA12-3

1625

3.81

3410

7.99

TMA06-3

1702

3.99

3247

7.61

 


初裂峰值 (N)

0.85x峰值 (N)

Deflection at 0.85 (mm)

Area at 0.85, Ω0.85

等效弯曲强度feq0.85

等效弯曲韧性We0.85

TMA20-1

2614

2221.9

8.45

44523.2

12.35

695.7

TMA16-2

2452

2084.2

6.8

26249.9

9.05

410.2

TMA12-3

1625

1381.3

5.3

13423.0

5.94

209.7

TMA06-3

1702

1446.7

3.0

6569.3

5.13

102.6

28天标准





一类 >5

一类 >40

 

断裂情况

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

测试三:时科纤维增强高延性混凝土ECC在3、30、60天的力学性能

高延性混凝土ECC,是通过纤维实现脆性混凝土材料向高韧性、高延性的转化。由于高性能纤维的加入,混凝土具备了与钢筋材料同样水平的极限延伸率和应变强化特性,从而使增韧后的混凝土与钢筋协同受力,显著提高混凝土的抗冲击能力和抵御地震灾害的能力。时科纤维可以取代聚乙烯醇纤维用于高延性混凝土的加固和修复工程,不但具有相似的增强效果,还具有易分散、成本低等独特优势。

下面是时科TMA12纤维(长度12mm、直径0.15mm、用量14kg/吨干粉)在高延性混凝土中,养护3天、30天和60天的测试结果。试件尺寸40mm x 40mm x 160mm,加载速度3 mm/min,测试标准DBJ61/T 112-2016。

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

养护3天测试结果

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据 

 


初裂峰值 (N)

初裂强度
(MPa)

最大值 (N)

最大抗折强度(MPa)

3 days-1

3293

7.72

3293

7.72

3 days-2

3544

8.31

4025

9.43

3 days-3

3173

7.44

3777

8.85

3天标准




一类 >6

 


初裂峰值 (N)

0.85x峰值 (N)

Deflection at 0.85 (mm)

Area at 0.85, Ω0.85

等效弯曲强度feq0.85

等效弯曲韧性We0.85

3 days-1

3293

2799

3.12

7461

5.60

117

3 days-2

3544

3012

2.66

8320

7.33

130

3 days-3

3173

2697

2.94

7976

6.36

125

3天标准





一类 >4.5

一类 >50

 

 养护30天测试结果

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据


初裂峰值 (N)

初裂强度
(MPa)

最大值(N)

最大抗折强度(MPa)

30 days-1

4043

9.48

5061

11.86

30 days-2

3956

9.27

4768

11.18

30 days-3

4412

10.34

4603

10.79

28天标准




一类 >8

 


初裂峰值 (N)

0.85x峰值 (N)

Deflection at 0.85 (mm)

Area at 0.85, Ω0.85

等效弯曲强度feq0.85

等效弯曲韧性We0.85

30 days-1

4043

3437

4.20

16258

9.07

254

30 days-2

3956

3363

3.38

12450

8.63

195

30 days-3

4412

3750

3.73

13006

8.17

203

28天标准





一类 >5

一类 >40

 

养护60天测试结果

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 


初裂峰值 (N)

初裂强度
(MPa)

最大值 (N)

最大抗折强度(MPa)

60 days-1

3084

7.23

4390

10.29

60 days-2

2801

6.56

4784

11.21

60 days-3

3402

7.97

5170

12.12

60天标准




一类 >10

 


初裂峰值 (N)

0.85x峰值 (N)

Deflection at 0.85 (mm)

Area at 0.85, Ω0.85

等效弯曲强度feq0.85

等效弯曲韧性We0.85

60 days-1

3084

2621

4.64

13985

7.06

219

60 days-2

2801

2381

7.34

26602

8.49

416

60 days-3

3402

2892

4.48

16882

8.83

264

60天标准





一类 >5.5

一类 >40

 

计算公式和结果分析

弯曲韧性计算

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

L=150,b、h=40

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据

 

抗折强度计算

根据标准《JTGE30-2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中《T0558-2005 水泥混凝土抗弯拉强度试验方法》

 

时科纤维增强高延性混凝土ECC测试数据


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