硫酸盐和冻融循环共同作用下CFRP-混凝土界面粘结性能研究

发布时间：2017-11-21 11:04

本文关键词：硫酸盐和冻融循环共同作用下CFRP-混凝土界面粘结性能研究

【摘要】：近年来,碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic,简称CFRP)以轻质、高强、易裁剪、耐久性好、耐腐蚀等良好的性能被广泛应用于混凝土结构的加固中。在实际的工程结构中,经CFRP加固的混凝土构件的破坏主要是由于CFRP-混凝土界面剥离破坏造成的,因此,CFRP和混凝土界面良好的粘结性能是确保加固质量的关键。通常情况下,用CFRP加固的混凝土结构往往处在室外环境,有的甚至处于高温、严寒、强紫外线、强酸强碱、海水侵泡、强腐蚀离子等恶劣的环境中,CFRP和混凝土界面的粘结性能在这些恶劣环境中的耐久性会显著降低。我国西部地区的内陆盐渍土和盐湖,含有大量的硫酸盐,硫酸盐对混凝土结构产生相当严重的膨胀破坏作用。此外,这些地区位于高原内陆,干旱、严寒、昼夜温差大,硫酸盐对这些地区的CFRP-混凝界面侵蚀更加严重。目前,国内外对CFRP-混凝土界面耐久性的研究内容主要涉及界面在干湿循环、冻融循环、温度、湿度、酸碱盐溶液、水环境、碳化、紫外线等单一环境下的耐久性,并且主要集中在东南沿海环境及海水的影响,而西部寒旱地区硫酸盐对CFRP-混凝土界面的耐久性影响的研究比较缺乏。基于这种背景,本文在实验室内对硫酸盐和冻融循环双重因素作用下CFRP-混凝土界面的粘结性能进行了研究,主要研究内容如下:(1)通过对CFRP片材的纵向拉伸试验,研究了CFRP片材分别经水中冻融循环,硫酸钠溶液中冻融循环作用后的抗拉强度,弹性模量,伸长率等力学性能的随冻融次数的变化规律。(2)通过对CFRP和混凝土试件的正拉试验,研究了水中冻融循环,硫酸钠溶液中冻融循环对CFRP和混凝土界面的正拉粘结性能的影响,描述了界面的破坏过程,破坏类型,分析了侵蚀环境对正拉承载力、正拉粘结强度的影响及作用机理。(3)通过对CFRP-混凝土试件的双剪试验,研究了界面分别经水中冻融循环,硫酸钠溶液中冻融循环作用后的破坏过程和破坏特征,分析了硫酸盐和冻融循环环境对界面的极限承载力,应力、应变分布,局部粘结滑移,粘结滑移本构关系,有效粘结长度等方面的影响以及作用机理。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528

【参考文献】

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