濕熱環(huán)境下CFRP約束混凝土耐久性試驗研究.pdf

1、纖維增強復(fù)合材料（Fiber reinforce polymer，簡稱FRP）具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等優(yōu)點，逐漸在土木工程中得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)通過大量試驗研究證明了外貼FRP能夠大大提高混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。現(xiàn)在有大量FRP在加固混凝土結(jié)構(gòu)中使用，用FRP加固后混凝土結(jié)構(gòu)是否耐用，這是人們所關(guān)注的焦點。然而，F(xiàn)RP應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的時間不長，而且在實際工程中許多結(jié)構(gòu)不可避免地都受到環(huán)境的作用，所以要保證FRP加固技術(shù)的安全性和有

2、效性，必須對FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行研究。
　　本文主要研究環(huán)境作用對CFRP材料、環(huán)氧樹脂和CFRP約束混凝土圓柱力學(xué)性能的影響。作用環(huán)境有兩種，分別為鹽溶液干濕循環(huán)（含鹽量為3.5％，與海水相似）和自然暴露（華南地區(qū)氣候）。鹽溶液干濕循環(huán)試驗根據(jù)循環(huán)次數(shù)把試件分成四組，分別為60、120、240、360（次）;自然暴露試驗根據(jù)暴露時間把試件分成10組，分別為6，12，18，30，48，72，96，120，144，180

3、（月）。每組試件包括12個圓柱體（包布層數(shù)分別為0、1、2、3，每種3個）、7個CFRP抗拉試件和7個環(huán)氧樹脂抗拉試件。
　　通過材料拉伸試驗，得出經(jīng)過鹽溶液干濕循環(huán)和自然環(huán)境暴露的CFRP和環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能都有所變化。經(jīng)過360次鹽溶液干濕循環(huán)后，CFRP試件抗拉強度、極限應(yīng)變和彈性模量分別下降8.11％、7.73％和-1.40％，而環(huán)氧樹脂試件抗拉強度、極限應(yīng)變和彈性模量分別下降43.10％、-6.73％和45.97％。經(jīng)過

4、18個月自然環(huán)境暴露后，CFRP試件抗拉強度、極限應(yīng)變和彈性模量分別下降6.63％、4.12％和1.38％，而環(huán)氧樹脂試件抗拉強度、極限應(yīng)變和彈性模量分別下降39.63％、12.44％和46.77％。
　　通過圓柱體軸壓試驗，得出經(jīng)過鹽溶液干濕循環(huán)和自然環(huán)境暴露的圓柱體試件性能有所變化。經(jīng)過360次鹽溶液干濕循環(huán)后，素混凝土圓柱的抗壓強度提高9.38％，極限軸向應(yīng)變下降9.42％，極限環(huán)向應(yīng)變下降9.54％，而CFRP約束混凝土圓

5、柱的抗壓強度分別下降12.10％（1層）、10.81％（2層）、13.88％（3層），極限軸向應(yīng)變分別下降11.41％（1層）、2.22％（2層）、4.10％（3層），極限環(huán)向應(yīng)變分別下降16.78％（1層）、5.22％（2層）、15.61％（3層）。經(jīng)過18個月自然環(huán)境暴露后，素混凝土圓柱的抗壓強度提高12.55％，極限軸向應(yīng)變下降-0.55％，極限環(huán)向應(yīng)變下降23.12％，而CFRP約束混凝土圓柱的抗壓強度分別下降9.11％（1層）