实验报告科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication2023年6期大直径碳纤维筋锚固技术及试验研究覃巍巍,庞忠华,沈扬波,牙向飞,陈立,邓敏杰,黄华甫,方达(柳州欧维姆机械股份有限公司,广西柳州545000)桥梁的钢制拉索普遍存在腐蚀疲劳损伤,严重威胁桥梁安全和寿命。碳纤维复合筋拉索(Carbonfiberreinforcedpolymer,CFRPcable)具有轻质、高强和耐腐蚀优点,可广泛应用于桥梁结构。但CFRP筋为各向异性材料,抗压和抗剪性能较差,导致CFRP拉索的锚固极其困难[1]。受原材料成本制约,现阶段碳纤维筋依然难以与传统钢绞线竞争,但对桥梁整个生命周期成本进行评价,考虑桥梁后期的检测和维护费用,碳纤维筋比钢绞线在成本上则具有较大优势,尤其在跨径大的悬索桥上,轻质的碳纤维筋拉索比自重大的钢索优势更加明显,且在岩锚的应用上,碳纤维筋锚索较传统的钢绞线锚索具有更优异的耐腐蚀性。为解决大直径碳纤维筋的锚固技术难题,本文对Φ12预应力碳纤维筋的单孔、多孔锚固技术进行研究及相关试验,为碳纤维筋拉索应用打下基础。1碳纤维筋的锚固方式1.1粘结式锚固锚具内部填充环氧树脂、无机砂浆等粘结材料进行锚固,待其固化后即可完成锚固。锚固面粘结力的实质为剪切作用力,主要由化学胶结力、摩阻力、机械啮合作用力构成[2],如图1所示。该方式的优点是对碳纤维筋不容易造成损伤;缺点是若粘结材料流动性不足,则灌注比较困难,易导致灌注不密实,影响锚固性能,并且通常需要较长的锚具粘结长度来确保碳纤维筋与粘结介质不发生滑移。图1粘结式锚固示意图1.2夹片式锚固夹片式锚具主要依靠金属夹片与CFRP筋表面的正应力(握裹力)和剪应力(摩擦力)形成锚固体系[3]。该方式的优点是依赖锥形夹片与锚杯产生的挤压力夹持筋材,施工便捷;缺点是对于横观各向同性的碳纤维筋,在锚固过程中因局部的应力集中发生早期断裂破坏,不能充分发挥碳纤维筋的高强度,如图2所示。1.3挤压式锚固通过挤压变形进行锚固,即挤压套筒锚具[4]通过将摘要:该文将大直径碳纤维筋与超性能混凝土相结合,充分发挥碳纤维轻质、高强、耐腐蚀的特点与超高性能混凝土的高耐久性优点,采用复合式锚固技术,开发配套锚具,确定锚固工艺,分别对Φ12单孔碳纤维筋锚固单元及多孔碳纤维筋锚索进行静载、疲劳试验,证明该锚固技术的可靠性。关键词:参数评估;大直径;碳纤维筋;锚固技术;试验中图分类号:TU37文献标志码:A文章编号:2095-2945(2023)06-0085-05Ab...