連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合筋-索耐腐蝕性能試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題日益突出，一些學(xué)者提出可用纖維復(fù)合材料代替鋼筋用于混凝土結(jié)構(gòu)中，在提高結(jié)構(gòu)性能的同時(shí)杜絕結(jié)構(gòu)的銹蝕問題。但目前常用的碳纖維、玻璃纖維等由于價(jià)格、強(qiáng)度等方面的原因不利于在國(guó)內(nèi)進(jìn)行推廣，東南大學(xué)城市工程科學(xué)技術(shù)研究院重點(diǎn)對(duì)新興的、性價(jià)比較高的玄武巖纖維材料進(jìn)行研究推廣，本文主要對(duì)其增強(qiáng)的各種類型的纖維復(fù)合筋/索進(jìn)行耐腐蝕性能的研究。
　　 本文首先介紹了傳統(tǒng)FRP筋的工業(yè)化生產(chǎn)流程，及改進(jìn)后用于生產(chǎn)

2、鋼.連續(xù)纖維復(fù)合筋(SFCB)和鋼-連續(xù)纖維復(fù)合索(SFCC)的關(guān)鍵工藝；并對(duì)本文中所需要用到的各種連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合筋/索進(jìn)行單向拉伸、短梁剪切等基本力學(xué)試驗(yàn)，測(cè)定其抗拉極限強(qiáng)度、彈性模量、剪切強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)，為后文評(píng)估腐蝕環(huán)境中復(fù)合筋/索性能的退化程度提供參考。
　　 本文依據(jù)ACI和ASTM規(guī)范配制相應(yīng)的堿溶液和鹽溶液，在試驗(yàn)室條件下，將玄武巖纖維復(fù)合筋(BFRP筋)和SFCB放入裝有腐蝕溶液的恒溫浸泡箱內(nèi)進(jìn)行浸泡，每隔一定

3、時(shí)間后取出一組試件進(jìn)行SEM觀察、吸濕稱重、單向拉伸試驗(yàn)和短梁剪切試驗(yàn)。將此數(shù)據(jù)與未經(jīng)腐蝕的復(fù)合筋材性數(shù)據(jù)比較，研究無應(yīng)力條件下，腐蝕齡期、直徑、溫度及腐蝕溶液種類等多種因素對(duì)復(fù)合筋性能退化的影響。
　　 此外，本文自行設(shè)計(jì)制作了適合張拉復(fù)合索的張拉架對(duì)復(fù)合索施加一定的預(yù)應(yīng)力，并通過特定的裝置將復(fù)合索的試驗(yàn)段浸泡在鹽溶液中，以模擬海洋環(huán)境中大跨橋梁拉索受腐蝕的情況。每隔一段時(shí)間后將一批復(fù)合索卸下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測(cè)得極限拉伸強(qiáng)度及彈

4、性模量，并與未經(jīng)腐蝕的材性數(shù)據(jù)比較，觀察相應(yīng)腐蝕齡期的復(fù)合索的力學(xué)性能退化情況，以此來研究應(yīng)力狀態(tài)下連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合索的耐腐蝕性能。
　　 最后，在理論分析部分，本文介紹了國(guó)內(nèi)外常用于材料壽命預(yù)測(cè)的退化模型及方法，分析了各自的預(yù)測(cè)原理、適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)，并選取合適的壽命預(yù)測(cè)方法，利用在不同恒溫條件下不同腐蝕齡期的BFRP筋的耐堿腐蝕性能數(shù)據(jù)，通過分析兩種溫度條件下達(dá)到同一抗拉強(qiáng)度保留率時(shí)的時(shí)間關(guān)系，或同一腐蝕齡期保留率的關(guān)系，達(dá)