氯盐侵蚀对GFRP管—水泥基材料界面粘结性能的影响研究

发布时间：2024-12-17 21:39

　　钢管混凝土构件由钢材和混凝土组成,这两种材料在氯盐侵蚀环境中的使用寿命有限,且服役过程中需要高昂的维护成本。GFRP管-水泥基材料构件是在GFRP管中浇筑水泥基材料形成的新型组合构件,可替代部分需要在氯盐侵蚀环境下工作的钢管混凝土构件。由于GFRP材料与钢管的性能有显著差异,为确保GFRP管和水泥基材料共同工作,有必要开展氯盐侵蚀环境下GFRP管和水泥基材料界面粘结性能研究。本文研究课题在国家自然科学基金资助项目(51578236)的资助下开展,针对氯盐侵蚀对GFRP管-水泥基材料界面粘结性能的影响,采取室内模拟试验的方式,分析了全浸泡、室温干湿循环、高温干湿循环条件下,GFRP管-水泥基材料内氯离子侵蚀规律以及界面粘结性能变化规律,主要研究内容如下:(1)进行全浸泡、室温干湿循环、高温干湿循环条件下氯盐侵蚀试验,研究不同条件下氯离子的侵入深度和不同深度处的氯离子浓度。结果表明,干湿循环和高温单一因素作用时会增大氯离子侵入深度和同一深度的氯离子浓度,当干湿循环和高温双重耦合作用时,氯离子侵入深度和同一深度的氯离子浓度增大程度大于单一作用。研究三种侵蚀环境下试件中水泥基材料微观结构变化,采...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 FRP管与混凝土界面粘结性能
        1.2.2 氯离子在水泥基材料中的迁移规律
    1.3 本文主要研究内容和技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 试验材料及方案
    2.1 浇筑材料的选择
        2.1.1 水泥基材料
        2.1.2 水泥净浆配合比
    2.2 GFRP管-水泥基材料粘结机理及粘结形式
        2.2.1 界面粘结机理分析
        2.2.2 界面粘结应力分析
        2.2.3 界面粘结形式选择
    2.3 试验方案和方法
        2.3.1 试验方案
        2.3.2 测试方法
    2.4 本章小结
第三章 氯盐侵蚀条件下GFRP管-水泥基材料内氯离子侵蚀规律
    3.1 氯离子侵入深度
        3.1.1 全浸泡和干湿循环下的氯离子侵入深度
        3.1.2 室温干湿循环和高温干湿循环下的氯离子侵入深度
        3.1.3 双重因素耦合对氯离子侵入深度的影响
    3.2 氯离子传输路径
        3.2.1 全浸泡试件中氯离子的传输路径
        3.2.2 干湿循环试件中氯离子的传输路径
    3.3 氯离子浓度变化
        3.3.1 全浸泡和干湿循环下的氯离子浓度
        3.3.2 室温干湿循环和高温干湿循环下的氯离子浓度
        3.3.3 双重因素耦合对氯离子浓度的影响
    3.4 SEM扫描电镜分析
        3.4.1 全浸泡环境
        3.4.2 室温干湿循环环境
        3.4.3 高温干湿循环环境
    3.5 本章小结
第四章 氯盐侵蚀条件下GFRP管-水泥基材料的界面粘结性能
    4.1 推出试验P-S曲线和τ-S曲线分析
        4.1.1 龄期为30d全浸泡试件P-S曲线和τ-S曲线分析
        4.1.2 龄期为150d高温干湿循环试件P-S曲线和τ-S曲线分析
    4.2 界面区和核心区水泥SEM和 MIP分析
        4.2.1 核心区与界面区水泥SEM扫描电镜
        4.2.2 核心区与界面区水泥MIP压汞试验
    4.3 试件界面粘结性能变化规律
        4.3.1 全浸泡和干湿循环下的界面粘结性能
        4.3.2 室温干湿循环和高温干湿循环下的界面粘结性能
        4.3.3 双重因素耦合对界面粘结性能变化的影响
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单
致谢



本文编号：4016567