CN109406299B - 一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，其特征在于：混凝土梁试件水泥标号、加强筋的选择与分析，混凝土梁试件基本规格尺寸确定与模具选择，混凝土梁试件的浇铸、脱模成型与编组编号，混凝土梁试件洒水养护与塑性期试验时间确定、记录，在刚性试验机上进行塑性期混凝土梁三点弯曲试验，混凝土梁试件破坏后裂缝观测与试验基本力学参数记录，塑性期混凝土梁试件三点弯曲破坏后裂缝注浆修复养护，修复与无修复混凝土梁试件养护完成后的二次三点弯曲强度试验，对采集数据进行对比分析，确定修复混凝土梁强度再生百分比。本发明方法步骤简单，易于操作，较好地实现了混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验研究。

Description

一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法
技术领域
本发明涉及混凝土梁裂缝修复技术领域，具体涉及到混凝土梁塑性期裂缝修复强度再生试验方法，属于试验方法领域。
背景技术
近年来，随着煤矿开采向深部的延伸，巷道围岩承受应力水平越来越大，围岩岩性由脆性向塑性转化，巷道围岩变形加剧，控制难度加大。而深部巷道采用锚杆索+喷射混凝土支护正在逐步成为常规，众所周知，锚杆索支护巷道喷射混凝土后，由于围岩应力的持续集中，巷道表面混凝土层在塑性期经常会出现开裂现象，严重影响了混凝土层后期强度。对塑性期混凝土喷层开裂处进行先封闭后钻孔注浆，是混凝土喷层愈合强度再生的重要方法，但由于注浆参数难以合理选择，经常出现深部巷道围岩混凝土喷层修复失效现象。因此，通过实验室预制混凝土梁试件，研究混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法就显得迫在眉睫。
本发明以深部大变形巷道围岩喷射混凝土层塑性开裂修复技术为背景，提出一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，该方法步骤简单、操作规范，较好地实现了混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验的精确性与可靠性。
发明内容
本发明针对塑性期混凝土破裂后强度丧失或衰减较大的问题，以及在注浆修复过程中难以较好选取注浆参数的不足，提出一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，旨在分析裂缝区不同注浆参数对试件强度再生的影响，实现深部高应力巷道喷射混凝土围岩开裂注浆参数的合理选择。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：本发明公开一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，其特征在于：混凝土梁试件水泥标号、加强筋的选择与分析，混凝土梁试件基本规格尺寸确定与模具选择，混凝土梁试件的浇铸、脱模成型与编组编号，混凝土梁试件洒水养护与塑性期试验时间确定、记录，在刚性试验机上进行塑性期混凝土梁三点弯曲试验，混凝土梁试件破坏后裂缝观测与试验基本力学参数记录，塑性期混凝土梁试件三点弯曲破坏后裂缝注浆修复养护，修复与无修复混凝土梁试件养护完成后的二次三点弯曲强度试验，对采集数据进行对比分析，确定修复混凝土梁强度再生百分比。本发明方法步骤简单，易于操作，较好地实现了混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验研究。
一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，混凝土梁试件水泥标号、加强筋的选择：进行水泥标号与加强筋的协同性选择，分析混凝土梁试件的基本承载特征；
步骤二，混凝土梁试件骨架连续浇铸：依据混凝土梁试件基本承载特征，确定试验混凝土梁试件长宽高尺寸200mm×100mm×100mm，将加强筋扎结骨架放进模具，将水泥与清水按3：1配比搅拌浇进模具内混凝土骨架；
步骤三，混凝土梁试件塑性期试验时间确定：对混凝土梁试件进行洒水养护至塑性期试验时间，且记录该段时间内混凝土梁试件参数变化；
步骤四，塑性期混凝土梁三点弯曲试验：将三点弯曲辅具放置于刚性试验机承载轴上，塑性期混凝土梁试件放置于三点弯曲辅具上，调整混凝土梁试件位置至上刀具在混凝土梁试件中部，两个下刀具分别在混凝土梁试件两端等距离处，进行刚性试验机轴向加载；
步骤五，混凝土梁试件破坏后裂缝参数记录：对破坏后的混凝土梁试件进行裂缝观测与素描，分析裂缝的宽度、长度与开度等基本参数；
步骤六，混凝土梁试件破坏后养护与裂缝演化观测：定期对破坏后的混凝土梁试件养护，并观测裂缝变化情况，分析不同龄期对裂缝参数的影响；
步骤七，混凝土梁试件裂缝区钻孔参数设计与钻孔：达到设定养护期28d后，根据裂缝参数确定裂缝区钻孔参数，采用手钻进行钻孔；
步骤八，混凝土梁试件注浆材料选取与裂缝注浆：采用超细水泥作为注浆材料，按水泥与清水质量比做注浆稀料进行连续注浆，至裂缝完全注满为止；
步骤九，混凝土梁试件裂缝注浆养护与宏观观测：对注浆后混凝土梁试件进行养护与裂隙区宏观观测，监测裂缝区注浆效果，并进行记录描述；
步骤十，注浆与无注浆混凝土梁试件三点弯曲试验：对两组破坏后裂缝注浆与无注浆混凝土梁试件养护超过28d后，在刚性试验机上进行第二次三点弯曲强度试验；
步骤十一，注浆与无注浆混凝土梁试件强度分析：对采集数据进行对比分析，确定修复混凝土梁试件强度再生百分比，分析原因并提出处理方法，完成试验。
进一步，在步骤一中，水泥标号为PC32.5R，加强筋规格为直径2mm的铁条。
进一步，在步骤七中，钻孔区钻孔直径为裂缝宽度。
进一步，在步骤八中，注浆连续次数不限。
本发明的优点和有益效果是：本发明步骤简单、操作规范，较好地实现了混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验的精确性与可靠性。
附图说明
图1是一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法流程图。
图中：1为水泥与加强筋选择；2为混凝土梁骨架连续浇铸；3为塑性期试验时间确定；4为塑性期混凝土梁三点弯曲试验；5为破坏后裂缝参数记录；6为破坏后养护与裂缝演化观测；7为裂缝区钻孔参数设计与钻孔；8为注浆材料选取与裂缝注浆；9为裂缝注浆养护与宏观观测；10为注浆与无注浆试件三点弯曲试验；11为注浆与无注浆梁强度分析。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明提出一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，主要包括如下步骤：
步骤一，混凝土梁试件水泥标号、加强筋的选择1：进行水泥标号与加强筋的协同性选择，分析混凝土梁试件的基本承载特征；
步骤二，混凝土梁试件骨架连续浇铸2：依据混凝土梁试件基本承载特征，确定试验混凝土梁试件长宽高尺寸200mm×100mm×100mm，将加强筋扎结骨架放进模具，将水泥与清水按3：1配比搅拌浇进模具内混凝土骨架；
步骤三，混凝土梁试件塑性期试验时间确定3：对混凝土梁试件进行洒水养护至塑性期试验时间，且记录该段时间内混凝土梁试件参数变化；
步骤四，塑性期混凝土梁三点弯曲试验4：将三点弯曲辅具放置于刚性试验机承载轴上，塑性期混凝土梁试件放置于三点弯曲辅具上，调整混凝土梁试件位置至上刀具在混凝土梁试件中部，两个下刀具分别在混凝土梁试件两端等距离处，进行刚性试验机轴向加载；
步骤五，混凝土梁试件破坏后裂缝参数记录5：对破坏后的混凝土梁试件进行裂缝观测与素描，分析裂缝的宽度、长度与开度等基本参数；
步骤六，混凝土梁试件破坏后养护与裂缝演化观测6：定期对破坏后的混凝土梁试件养护，并观测裂缝变化情况，分析不同龄期对裂缝参数的影响；
步骤七，混凝土梁试件裂缝区钻孔参数设计与钻孔7：达到设定养护期28d后，根据裂缝参数确定裂缝区钻孔参数，采用手钻进行钻孔；
步骤八，混凝土梁试件注浆材料选取与裂缝注浆8：采用超细水泥作为注浆材料，按水泥与清水质量比做注浆稀料进行连续注浆，至裂缝完全注满为止；
步骤九，混凝土梁试件裂缝注浆养护与宏观观测9：对注浆后混凝土梁试件进行养护与裂隙区宏观观测，监测裂缝区注浆效果，并进行记录描述；
步骤十，注浆与无注浆混凝土梁试件三点弯曲试验10：对两组破坏后裂缝注浆与无注浆混凝土梁试件养护超过28d后，在刚性试验机上进行第二次三点弯曲强度试验；
步骤十一，注浆与无注浆混凝土梁试件强度分析11：对采集数据进行对比分析，确定修复混凝土梁试件强度再生百分比，分析原因并提出处理方法，完成试验。
进一步，在步骤一中，水泥标号为PC32.5R，加强筋规格为直径2mm的铁条。
进一步，在步骤七中，钻孔区钻孔直径为裂缝宽度。
进一步，在步骤八中，注浆连续次数5次以上。
本发明的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述，而是根据权利要求加以限定。

Claims (3)

1.一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，混凝土梁试件水泥标号、加强筋的选择：进行水泥标号与加强筋的协同性选择，分析混凝土梁试件的基本承载特征；
步骤二，混凝土梁试件骨架连续浇铸：依据混凝土梁试件基本承载特征，确定试验混凝土梁试件长宽高尺寸200mm×100mm×100mm，将加强筋扎结骨架放进模具，将水泥与清水按3：1配比搅拌浇进模具内混凝土骨架；
步骤三，混凝土梁试件塑性期试验时间确定：对混凝土梁试件进行洒水养护至塑性期试验时间，且记录该段时间内混凝土梁试件参数变化；
步骤四，塑性期混凝土梁三点弯曲试验：将三点弯曲辅具放置于刚性试验机承载轴上，塑性期混凝土梁试件放置于三点弯曲辅具上，调整混凝土梁试件位置至上刀具在混凝土梁试件中部，两个下刀具分别在混凝土梁试件两端等距离处，进行刚性试验机轴向加载；
步骤五，混凝土梁试件破坏后裂缝参数记录：对破坏后的混凝土梁试件进行裂缝观测与素描，分析裂缝的宽度、长度与开度；
步骤六，混凝土梁试件破坏后养护与裂缝演化观测：定期对破坏后的混凝土梁试件养护，并观测裂缝变化情况，分析不同龄期对裂缝参数的影响；
步骤七，混凝土梁试件裂缝区钻孔参数设计与钻孔：达到设定养护期28d后，根据裂缝参数确定裂缝区钻孔参数，采用手钻进行钻孔；
步骤八，混凝土梁试件注浆材料选取与裂缝注浆：采用超细水泥作为注浆材料，将水泥与清水按一定质量比制作成注浆稀料进行试件连续注浆，至裂缝完全注满为止；
步骤九，混凝土梁试件裂缝注浆养护与宏观观测：对注浆后混凝土梁试件进行养护与裂隙区宏观观测，监测裂缝区注浆效果，并进行记录描述；
步骤十，注浆与无注浆混凝土梁试件三点弯曲试验：对两组破坏后裂缝注浆与无注浆混凝土梁试件养护超过28d后，在刚性试验机上进行第二次三点弯曲强度试验；
步骤十一，注浆与无注浆混凝土梁试件强度分析：对采集数据进行对比分析，确定修复混凝土梁试件强度再生百分比，分析原因并提出处理方法，完成试验。
2.依据权利要求1所述的一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，其特征在于：在步骤一中，水泥标号为PC32.5R，加强筋规格为直径2mm的铁条。
3.依据权利要求1所述的一种混凝土梁塑性期三点弯曲破坏后强度再生试验方法，其特征在于：在步骤七中，钻孔区钻孔直径为裂缝宽度。
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