荷載、鹽堿共同作用下玻璃纖維增強(qiáng)筋耐久性能研究.pdf

1、在沿海區(qū)域和寒冷地區(qū)的建筑，工作環(huán)境周圍存在大量的海水和大量用于除雪的除冰鹽，在這些環(huán)境中都含有大量的氯離子。這些環(huán)境中富含的氯離子會對這些區(qū)域中的建筑造成嚴(yán)重的腐蝕破壞作用，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)造成巨大的損失，甚至對當(dāng)?shù)厝嗣竦纳踩a(chǎn)生了極大的威脅。這些建筑發(fā)生腐蝕破壞的主要原因，是由于建筑內(nèi)部的鋼筋與工作環(huán)境中的氯離子等有害離子發(fā)生去極化反應(yīng)和原電池反應(yīng)，對鋼筋造成了腐蝕作用。腐蝕作用使鋼筋表面銹蝕，截面面積減小，進(jìn)而導(dǎo)致極限承載能力下降

2、；產(chǎn)生的鐵銹體積發(fā)生膨脹對周圍混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，造成混凝土裂縫，同時由于鐵銹為酥松多孔的脆性物質(zhì)，強(qiáng)度較低，在力作用下易破碎，從而減弱了鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用。建筑內(nèi)部鋼筋的損傷以及鋼筋與混凝土粘結(jié)作用的下降，嚴(yán)重影響了建筑結(jié)構(gòu)的正常使用，甚至造成建筑結(jié)構(gòu)的整體破壞。
　　為了解決鋼筋的銹蝕問題，現(xiàn)階段提出采用鋼筋表面鍍鋅、復(fù)合材料包覆、陰極保護(hù)法等方法來防止鋼筋腐蝕反應(yīng)的發(fā)生，但實(shí)際效果并不理想。因此，有學(xué)者開始研究新的耐腐蝕材

3、料用來替代鋼筋在惡劣環(huán)境下進(jìn)行工程應(yīng)用。FRP筋作為一種新型無機(jī)復(fù)合材料，由于其高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是最適合在惡劣環(huán)境中用來替代鋼筋成為建筑結(jié)構(gòu)中的承力單元。GFRP筋由于其低廉的價格、良好的耐鹽腐蝕性能而被重點(diǎn)研究與應(yīng)用。
　　FRP筋是一種由纖維與基材兩部分組成的復(fù)合材料，纖維是材料的主要承力單元，基材主要用于保護(hù)纖維、粘聚纖維和傳導(dǎo)荷載的作用。FRP筋由于其良好的耐腐蝕性能而備受期待。因此FR

4、P筋的耐久性能研究更是是否可以應(yīng)用FRP筋作為新的建筑材料的重中之重?，F(xiàn)階段，對于FRP筋耐久性的主要研究是在無荷載作用下各種腐蝕環(huán)境中的耐久性能，但對于在荷載作用下的耐久性能研究較少。有少量學(xué)者通過對BFRP筋進(jìn)行荷載作用下的短期加速腐蝕試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一定程度的荷載作用會影響B(tài)FRP筋的耐久性能。但對于GFRP筋在荷載作用下的耐久性能研究還存在空白。因此，本文從強(qiáng)度、彈性模量、吸水率、微觀觀測等方面，對比研究有無荷載作用下鹽環(huán)境與堿性環(huán)境

5、中GFRP筋的性能變化，總結(jié)了在荷載作用對GFRP筋在各方面的耐久性能的影響。
　　基于FRP筋的加速腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)。目前，有許多學(xué)者都提出了多種方法，對FRP筋的長期耐久性能進(jìn)行預(yù)測。本文也將基于現(xiàn)階段已經(jīng)提出的幾種方法進(jìn)行分析，并采用以阿倫里烏斯模型為基礎(chǔ)進(jìn)行建立的TSF法對無荷載作用下兩種腐蝕環(huán)境中的GFRP筋長期耐久性能進(jìn)行預(yù)測。同時，對采用阿倫里烏斯理論預(yù)測荷載作用下的GFRP筋長期的耐久性進(jìn)行可行性分析，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足阿