硫酸鹽和凍融循環(huán)共同作用下CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能研究.pdf

1、近年來(lái)，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic，簡(jiǎn)稱CFRP）以輕質(zhì)、高強(qiáng)、易裁剪、耐久性好、耐腐蝕等良好的性能被廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固中。在實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)中，經(jīng)CFRP加固的混凝土構(gòu)件的破壞主要是由于CFRP-混凝土界面剝離破壞造成的，因此，CFRP和混凝土界面良好的粘結(jié)性能是確保加固質(zhì)量的關(guān)鍵。
　　通常情況下，用CFRP加固的混凝土結(jié)構(gòu)往往處在室外環(huán)境，有的甚至

2、處于高溫、嚴(yán)寒、強(qiáng)紫外線、強(qiáng)酸強(qiáng)堿、海水侵泡、強(qiáng)腐蝕離子等惡劣的環(huán)境中，CFRP和混凝土界面的粘結(jié)性能在這些惡劣環(huán)境中的耐久性會(huì)顯著降低。我國(guó)西部地區(qū)的內(nèi)陸鹽漬土和鹽湖，含有大量的硫酸鹽，硫酸鹽對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的膨脹破壞作用。此外，這些地區(qū)位于高原內(nèi)陸，干旱、嚴(yán)寒、晝夜溫差大，硫酸鹽對(duì)這些地區(qū)的CFRP-混凝界面侵蝕更加嚴(yán)重。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)CFRP-混凝土界面耐久性的研究?jī)?nèi)容主要涉及界面在干濕循環(huán)、凍融循環(huán)、溫度、濕度、酸堿鹽溶

3、液、水環(huán)境、碳化、紫外線等單一環(huán)境下的耐久性，并且主要集中在東南沿海環(huán)境及海水的影響，而西部寒旱地區(qū)硫酸鹽對(duì)CFRP-混凝土界面的耐久性影響的研究比較缺乏?；谶@種背景，本文在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)硫酸鹽和凍融循環(huán)雙重因素作用下CFRP-混凝土界面的粘結(jié)性能進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過(guò)對(duì)CFRP片材的縱向拉伸試驗(yàn)，研究了CFRP片材分別經(jīng)水中凍融循環(huán)，硫酸鈉溶液中凍融循環(huán)作用后的抗拉強(qiáng)度，彈性模量，伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能的隨凍融次

4、數(shù)的變化規(guī)律。
　?。?）通過(guò)對(duì)CFRP和混凝土試件的正拉試驗(yàn)，研究了水中凍融循環(huán)，硫酸鈉溶液中凍融循環(huán)對(duì)CFRP和混凝土界面的正拉粘結(jié)性能的影響，描述了界面的破壞過(guò)程，破壞類型，分析了侵蝕環(huán)境對(duì)正拉承載力、正拉粘結(jié)強(qiáng)度的影響及作用機(jī)理。
　?。?）通過(guò)對(duì)CFRP-混凝土試件的雙剪試驗(yàn)，研究了界面分別經(jīng)水中凍融循環(huán)，硫酸鈉溶液中凍融循環(huán)作用后的破壞過(guò)程和破壞特征，分析了硫酸鹽和凍融循環(huán)環(huán)境對(duì)界面的極限承載力，應(yīng)力、應(yīng)變分布，