納米材料對GFRP筋力學(xué)和耐久性能的改良研究.pdf

1、近年來纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Plastics，簡稱FRP)筋開始在橋梁、公路、隧道等方面開始得到應(yīng)用，并且憑借其高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕、抗疲勞、電磁絕緣性等優(yōu)良的性能，成為有可能替代鋼筋在結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的比較有前景的新型材料。其中，由于玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(GFRP)筋優(yōu)良的性能和低廉的成本，在國內(nèi)外得到了廣泛的研究和應(yīng)用。但是由于FRP筋在實(shí)踐中應(yīng)用年限較短，缺乏足夠的數(shù)據(jù)和資料，從而限制了該新型材料進(jìn)一步的推

2、廣和應(yīng)用，因此GFRP筋的耐久性能，特別是惡劣環(huán)境下GFRP筋的力學(xué)和劣化機(jī)制等問題的研究頗受關(guān)注。
　　研究表明，GFRP筋容易經(jīng)受濕熱、堿環(huán)境等因素的侵蝕從而導(dǎo)致力學(xué)性能的劣化，因此本文考慮采用有機(jī)蒙脫土改性聚合物基體來制備Nano-GFRP筋，從而有效提高聚合物保護(hù)層的抗腐蝕能力，改善材料的耐久性能。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾部分：
　　(1)根據(jù)原位插層聚合法，制備出不飽和聚酯/有機(jī)蒙脫土(UP/OMMT)納米復(fù)合

3、材料。試驗(yàn)結(jié)果表明：蒙脫土的加入會(huì)阻礙凝膠和固化過程，通過X-射線衍射分析(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)等微觀表征技術(shù)證明制備的納米復(fù)合材料為插層型，同時(shí)蒙脫土的加入會(huì)提高材料的熱穩(wěn)定性能，并具有增強(qiáng)增韌作用；
　　(2)通過對純樹脂材料和3wt％納米復(fù)合材料的阻隔性能的研究結(jié)果表明：在水溶液浸泡和水汽吸收試驗(yàn)中，納米復(fù)合材料的擴(kuò)散系數(shù)都要低于純樹脂材料，并且都呈現(xiàn)出了一定的非Fick性，同時(shí)穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散試驗(yàn)中納米復(fù)合材料擴(kuò)散系