新型玻璃纤维增强塑料砂浆锚杆的黏结性能试验研究

  
       锚杆广泛应用于隧道、边坡、地下硐室开挖及支护工程中。通过锚杆的支护加固，岩土体的强度和稳定性能够得到显著的改善和提高。传统的钢锚杆在不良地质条件下存在锈蚀严重的缺点，给支护结构的安全性和耐久性带来严重威胁。玻璃纤维增强塑料具有轻质、高强、耐腐蚀等优良特性，是代替钢筋制作锚杆的理想材料之一。在经典拉伸试验模型的基础上，结合锚杆本身的受力特性，建立一种改进的拉伸试验模型，并且根据此试验模型，对直径分别为10，13，16 mm的表面经过喷砂和缠绕纤维束处理的玻璃纤维增强塑料锚杆，以及直径为25 mm的螺纹钢进行拉伸试验，试样的总数量为24组。试验采用强度等级为C60的混凝土模拟岩体，并采用强度等级分别为41.5，55.5 MPa的砂浆作为锚固剂。在试验结果基础上，对玻璃纤维增强塑料锚杆的拉拔破坏模式、临界黏结长度、拉拔承载力、平均黏结强度以及与钢锚杆拉拔性能的比较进行研究讨论，对砂浆锚固玻璃纤维增强塑料锚杆的黏结性能进行系统全面的分析评价，为推广玻璃纤维增强塑料锚杆的工程应用、相关规范的制定，以及进一步研究工作提供一定数据储备和理论支持。
       锚杆支护体系在土木工程和矿山工程领域应用广泛，自1912年美国阿伯施莱辛(Abershlesin)第一次将锚杆用于煤矿巷道的支护至今，已有100多年的应用历史。目前，国内外用于岩土体锚固的各类锚杆达600余种，据统计每年使用的锚杆量己达2.5亿根。在各类锚杆体系中，砂浆锚固锚杆以其力学性能良好、安装操作简易、经济适用等特点，在边坡支护、挡土墙支撑、桥墩锚固、隧道支护、地下洞室开挖等工程中应用广泛。一直以来，制作锚杆的材料首选钢材，而钢材的锈蚀问题日益成为影响锚固体系安全性和耐久性的突出问题，特别是在一些腐蚀性严重的山区以及地下水富集的软土地区，钢材的锈蚀问题更加严重。解决这类问题的传统做法是在钢材的表面喷涂防腐剂，或是改变钢材的物理化学成分提高钢材的耐腐蚀性，但是这种做法一方面会增加锚杆安装操作的复杂性，另一方面会提高工程的造价成本。因此，有必要寻求其他的解决途径。

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