基于预埋钢丝拉拔法的套筒灌浆饱满度检测技术研究

预埋钢丝拉拔法是指灌浆前在套筒出浆口预埋高强钢丝,待灌浆料养护一定时间后,对预埋钢丝进行拉拔,通过拉拔荷载值判断灌浆饱满程度。通过参数研究、实验室套筒灌浆饱满度检测研究、工程现场套筒灌浆饱满度检测研究,证实了该方法具有可行性。实际应用时,建议选择直径D=5mm的高强钢丝,锚固长度l=30mm,养护龄期t=3d,钢丝长度可根据现场实际情况确定。预埋钢丝拉拔法所用高强钢丝可重复使用,是一种简单、实用、经济的检测套筒灌浆饱满度的方法,可在实际工程中推广应用。     

预埋非接触钢丝拉拔成孔法检测套筒灌浆缺陷深度试验研究

预埋非接触钢丝拉拔成孔法是在套筒出浆孔管道预埋钢丝,出浆孔管道内钢丝通过透明塑料管隔离,实现与灌浆料非接触;出浆孔管道外钢丝拉拔段长度≤50mm,灌浆后自然养护24h,可实现手动拉拔钢丝,操作简单易行。预埋非接触钢丝拉拔成孔后,通过仅带前视镜头的内窥镜可观测套筒灌浆是否饱满;通过带侧视镜头及测距功能的内窥镜可对灌浆缺陷进行成像并准确测量灌浆缺陷深度。     

不同水泥基的低负温套筒灌浆料性能研究

通过测试2种不同水泥基低负温套筒灌浆料和1种常温套筒灌浆料在不同温度环境及养护方式下的流动度和抗压强度,对比研究了三者在低负温环境下的性能差异。结果表明,常温套筒灌浆料在低负温下极易被冻害,强度无法有效增长;掺激发剂的硅酸盐水泥基低负温套筒灌浆料可长期在低负温环境下养护,有良好的低温流动性,-5℃养护28 d抗压强度大于85 MPa;硫铝酸盐水泥基低负温套筒灌浆料只可在低负温环境下短期养护,再转标准养护后强度也能继续增长,-5℃养护7 d+标养28 d抗压强度可达85 MPa以上。     

装配式建筑套筒灌浆料实体强度检验试验研究

为了完善实际工程中对装配式建筑套筒灌浆料强度的检验,选用了国内五种不同型号的套筒灌浆料,在不同水料比下分别设计制作了实际工况下养护的35个高径比1∶1的圆柱体小芯样和9个标准试件进行抗压强度试验。经统计分析,小芯样试件抗压强度值均基本服从正态分布。根据水料比的变化,线性拟合出两种试件抗压强度关系曲线,并建立了实际工况下小芯样试件和标准试件抗压强度换算公式。为验证公式可靠性,另取三家灌浆料数据对其检验,结果表明灌浆料抗压强度公式计算值与试验值接近,公式匹配度良好,可为工程中检测装配式建筑套筒灌浆料实体强度提供参考。     

预埋钢丝拉拔法检测灌浆饱满度应用研究

预埋钢丝拉拔法可用于检测灌浆饱满度,属事中预埋、事后检测方法,既适用于施工单位自检,又适用于第三方检测评估。预埋钢丝拉拔法基于拉拔荷载值进行灌浆饱满度判定,并结合内窥镜进行校核,检测结果可靠稳定。当检测到灌浆不饱满时,可通过扩孔注射补灌进行修复,从而实现检测与修复的有效闭环。研究结果表明,预埋钢丝拉拔法操作简单,钢丝可重复使用,检测效果良好。     

装配式建筑套筒灌浆料强度及影响因素

为了研究装配式混凝土结构中钢筋套筒连接灌浆料的抗压强度及其影响因素,设计制作了402个灌浆料试件进行抗压强度试验,研究试件形状、尺寸和水料比(水的质量mW与材料质量mM之比)对其抗压强度的影响,以及不同龄期和不同强度条件下高径比为1∶1的18圆柱体试件与标准试件抗压强度的关系.结果表明：灌浆料试件的形状对其抗压强度的影响比较明显,而尺寸的影响不显著;灌浆料试件的抗压强度随水料比的增加而逐渐降低;不同水料比下18圆柱体试件抗压强度测试值与标准试件抗压强度测试值均基本服从正态分布.在试验基础上,建立了高径比为1∶1的18圆柱体试件的抗压强度与标准试件抗压强度的换算公式,可为工程中钢筋套筒连接灌浆料实体强度检测提供理论依据.     

低温养护制度对套筒灌浆料性能影响

采用硫铝酸盐水泥为套筒灌浆料的胶凝材料,通过缓凝剂和减水剂调控套筒灌浆料的凝结时间及流动度,并考察了低温条件下养护制度对套筒灌浆料性能的影响规律。结果表明,缓凝剂不仅可以调控浆体的凝结时间,而且可以增大浆体的流动度,其最佳掺量为0.65%;预养护可显著改善套筒灌浆料在负温条件下的力学性能,5℃预养护4 h后-5℃恒温养护,其3 d抗压强度为46.9 MPa,28 d抗压强度为87.2 MPa;开发的套筒灌浆料可用于最低气温不低于-5℃下的灌浆施工。     

全灌浆套筒连接抗冻性能研究及筒壁应力分析

为了探究冬季施工全灌浆套筒的抗冻性能,制作了15个全灌浆套筒经不同次数的冻融循环后进行单向拉拔试验,系统的分析其破坏过程及破坏形态。研究表明：套筒的强度随冻融循环次数的增加有不同程度的下降,当冻融循环达到100次时,灌浆料受损严重,破坏形式为钢筋被拔出。同时,建立了钢筋、灌浆料以及套筒三者之间相互作用的力学模型,运用厚壁圆筒理论,求出了常温状态下筒壁应力的弹性极限荷载,在弹性状态下,得出了筒壁的应变值,与试验值较为吻合。为寒冷地区灌浆套筒的设计提供数据支持。     

聚乙烯醇纤维水泥基灌浆套筒接头承载性能的研究

通过对6个中心拉拔试件和27个灌浆套筒接头试件的单向拉伸试验,分析聚乙烯醇(PVA)纤维、钢筋锚固长度以及有无约束对灌浆套筒接头受力性能的影响。结果表明:PVA纤维能够提高无约束状态钢筋与灌浆料的黏结强度,对套筒约束状态接头连接性能影响不明显。增加钢筋锚固长度,接头连接刚度越大,荷载滑移曲线发展越平稳。当灌浆料强度达到85～90 MPa时,锚固长度为6倍钢筋直径即可满足接头强度要求。套筒约束能够提高套筒与灌浆料和钢筋之间的黏结强度。     

里氏硬度法评估套筒灌浆料抗压强度

为研究装配式建筑中钢筋套筒连接灌浆料强度的无损检测技术,设计制作了4组套筒灌浆料试件,测试了其表面里氏硬度和抗压强度.结果表明：套筒灌浆料标准试件的表面里氏硬度服从正态分布,2次测试和对称侧面测试的结果具有重复性;采用剔除2个最大值和2个最小值的方法处理数据,套筒灌浆料表面里氏硬度离散性显著减小,偏差在±20HL;套筒灌浆料表面里氏硬度与其抗压强度具有显著相关性,采用指数回归拟合的综合效果最好.     

环境温度对钢筋套筒灌浆连接接头性能的影响

钢筋套筒灌浆连接的施工质量是影响预制装配整体式混凝土结构可靠度的最关键因素。为了研究环境温度以及养护龄期对钢筋套筒灌浆连接施工质量的影响,制作了90个试件进行了单调拉伸试验。研究表明,养护温度越高,灌浆套筒试件的早期极限承载力越高;当灌浆料的强度小于62.5 MPa时,灌浆料的抗压强度与灌浆套筒试件的极限承载力呈线性关系,当灌浆料强度大于62.5 MPa时,灌浆料强度对接头性能影响不大。     

套筒灌浆密实度检测技术及存在问题

正1国内无损检测方法目前对钢筋套筒灌浆连接件内部灌浆料密实度的检测方法有超声波法、冲击回波法、层析成像法(工业CT)、嵌入感应法和预埋高强钢丝拉拔法。1)超声波检测许多学者研究表明:超声波首波能较好地检测出水平构件连接节点套筒灌浆密实度,但对于竖向构件却不能有效辨别;超声波法只能定性检测,并不能给出缺陷存在位置及缺陷大小;靠近侧面的试件其检测结果不     

装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度检测试验

对装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度的进行检测分析,采用不同方法进行试验,结合试验结果判断其准确性.结果表明:预埋钢丝拉拔法和预埋传感器在检测结果上都比较准确,但是2种不同的方法在适用性上有一定的差别,应结合实际情况进行选择.     

新型负温套筒灌浆料性能试验研究

套筒灌浆料是装配式建筑钢筋与套筒连接的关键材料,为了满足冬季施工的要求,分别研制出操作时间较长的P-1型和强度较高的P-2型两种负温套筒灌浆料,并对其竖向膨胀率、抗折强度、抗压强度等主要性能进行了测试分析。研究表明,两种套筒灌浆料各项性能指标均符合JG/T 408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的要求。     

硅灰对套筒灌浆料抗压强度的影响

文章以硅灰掺量为变化参数,研究了早强型套筒灌浆料的抗压强度随硅灰掺量的变化情况。研究结果表明:掺入适量的硅灰可以大幅度提高套筒灌浆料的抗压强度;套筒灌浆料的抗压强度随硅灰掺量的增加呈现先增加后减小的趋势,当硅灰掺量为5%时抗压强度出现峰值;随着硅灰掺量的增加,套筒灌浆料的去强度增长幅度逐渐增大。     

灌浆接头单向拉伸性能的研究分析

研究了灌浆料和钢筋之间的黏结强度与灌浆料抗压强度的关系,分析了利用新型工艺制造的套筒是否满足JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》的要求,并通过既有168个钢筋拔出试验数据验证了黏结强度与灌浆料抗压强度之间的线性关系。结果表明:黏结强度与灌浆料抗压强度存在强相关性;利用滚压、挤压、铸造和切削工艺制得的套筒均满足JGJ 355—2015对于连接件破坏的要求。     

高温下钢筋灌浆套筒连接件的连接性能研究

基于设定的升温曲线并结合顺序耦合法,采用有限元分析软件ABAQUS对高温下钢筋套筒灌浆连接件的连接性能进行数值模拟研究,提出受火温度对构件应力场分布和轴向抗拉荷载的影响规律。研究表明:在轴向拉伸荷载作用下,钢筋套筒灌浆连接构件中的钢筋应力值沿轴向方向由承载端向非承载端逐渐降低,最不利位置出现在钢筋承载端的第一个钢筋肋处;套筒的应力值沿轴向方向由套筒端部向中部逐渐增大,最不利位置出现在套筒与灌浆料接触的第一个套筒肋处;灌浆料的应力分布较为均匀。随着受火温度的升高,套筒内部的灌浆料将从三向受压状态逐渐转化为两向受压状态,钢筋套筒灌浆连接构件的轴向抗拉荷载随之降低。     

基于预埋阻尼振动传感器法的钢筋套筒灌浆饱满度检测技术研究

研究传感器预埋方式和灌浆料流动度对预埋阻尼振动传感器法检测钢筋套筒灌浆饱满度检测结果的影响。结果表明,在空气中传感器振动能量值为255,浸泡在灌浆料拌合物中传感器振动能量值的范围为20～60,在硬化灌浆料中的振动能量值范围为10～30;对模拟漏浆的套筒进行试验研究,灌浆料拌合物流动度为330 mm,当传感器正面朝向侧边放置时,经漏浆处理后传感器振动能量值在1 min内上升最大值239,当传感器正面朝向上方放置时,经漏浆处理后传感器振动能量值在10 min后达最大值139;灌浆料拌合物流动度为300 mm,传感器正面朝向侧边放置时,漏浆处理后传感器振动能量值15 min后达到最大值144;流动度为260 mm的灌浆料拌合物没有出现漏浆。     

金属预埋吊件的拉拔力学性能试验研究

为研究金属预埋吊件(简称预埋吊件)的拉拔力学性能和破坏机制,考虑无边距和有边距效应的影响,研发了一套拉拔加载装置,设计并完成了预埋吊件混凝土试件的拉拔试验。其中无边距影响的预埋吊件混凝土试件采用了5种预埋吊件,有边距影响的预埋吊件混凝土试件采用了3种预埋吊件,并运用ABAQUS模拟无边距影响的试件拉拔试验进行验证。结果表明：无边距影响的预埋吊件中销栓型预埋套筒、锚杆型内螺纹套筒以及锚筋型内螺纹套筒发生了预埋吊件拉断破坏,双头预埋吊杆试件发生了劈裂破坏,锚板型预埋套筒发生了理想的混凝土锥体破坏;有边距影响的混凝土预埋吊件均发生混凝土锥体破坏。     

大掺量矿渣套筒灌浆料的力学性能研究

研究了不同种类、不同活性、不同掺量的矿物掺合料对套筒灌浆料力学性能的影响,并开发了一种用于评价套筒灌浆料与钢筋套筒握裹性能的测试方法。结果表明,与微珠粉、硅灰以及偏高岭土相比,高活性矿渣粉的掺入能显著改善套筒灌浆料的力学性能,且掺量占总材料质量15%时效果最佳,28 d抗压强度达到135.4 MPa。大掺量高活性矿渣套筒灌浆料能使灌浆料握裹力提高40%～60%。