荷載和擬海洋環(huán)境耦合作用下FRP-混凝土粘結(jié)耐久性研究.pdf

1、碳纖維增強復合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics，簡稱 CFRP)是一種新型結(jié)構(gòu)材料。因為其具有高強度、高彈性模量、耐腐蝕、質(zhì)量輕、易于剪裁及便于施工等優(yōu)點，在混凝土結(jié)構(gòu)的補強加固領(lǐng)域中應(yīng)用日益廣泛。我國于二十世紀八十年代后期開展CFRP的應(yīng)用研究工作，其中外部粘貼CFRP片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的加固技術(shù)之一，也是研究的重點和熱點。但目前的研究工作大都局限于力學性能方面。由于這種技術(shù)應(yīng)

2、用時間較短，其加固后的耐久性問題仍有待時間的驗證。未雨綢繆，國外在上世紀九十年代初開始涉及耐久性的研究工作。而我國則只有有限的幾個研究團隊在進行一些探索工作。
　　本文研究了鹽霧干濕循環(huán)和紫外線老化環(huán)境作用對CFRP與混凝土粘結(jié)性能影響，同時在鹽霧干濕交替對CFRP與混凝土粘結(jié)性能影響中考慮了荷載效應(yīng)影響。具體研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　1)通過8組48片CFRP片材在硫酸鹽劣化環(huán)境下的拉伸性能試驗，研究了碳纖維布層

3、數(shù)、鹽霧干濕循環(huán)對CFRP的拉伸強度、彈性模量、延伸率等力學性能的影響。研究結(jié)果表明，纖維布層數(shù)對CFRP片材的拉伸強度和彈性模量沒有關(guān)系，但延伸率隨著層數(shù)的增加有所增大；鹽霧干濕循環(huán)對CFRP片材起硬化作用，從而使CFRP片材的彈性模量增加，但會導致其延伸率下降。
　　2)通過8組24根梁加固試件在硫酸鈉鹽霧侵蝕和紫外線老化作用環(huán)境下的粘結(jié)彎剪實驗，初步得到了硫酸鈉鹽霧侵蝕和紫外線老化作用對CFRP與混凝土粘結(jié)界面剪切性能的影響

4、規(guī)律。研究表明，在10％濃度的硫酸鈉鹽霧干濕循環(huán)作用240次后，CFRP與混凝土的粘結(jié)強度下降18%。紫外線老化主要是對表面膠體產(chǎn)生影響，使膠體硬化，濕氣的侵入，加劇了對碳纖維基體的影響，從而導致碳纖維同混凝土的粘結(jié)強度降低了15%。
　　3)通過30根CFRP加固混凝土鉸接梁在鹽霧干濕循環(huán)和長期荷載耦合作用下，進行了CFRP—混凝土界面粘結(jié)性能耐久性試驗研究。本研究改進了混凝土梁長期加載裝置及修正梁鉸接方式，使其更符合研究的目的