侵蝕環(huán)境下FRP-混凝土界面的粘結性能與耐久性能研究.pdf

1、我國大部分城市新建基礎設施已相繼完成,但許多既有建筑由于將要達到設計使用年限、材料老化、設計與施工不合理等因素導致其使用功能、安全性不滿足現有規(guī)范、標準的要求,國際上土木工程領域的重心也逐漸由新建工程轉向現役結構的加固與修復。纖維增強復合材料FRP(Fiber-ReinforcedPolymer)由于耐久性好、重量輕、強度高且施工方便的優(yōu)點,在既有結構的加固修復中迅速得到廣泛應用。在侵蝕環(huán)境下服役年久的FRP加固結構會暴露出一些問題,比

2、如粘結強度下降、FRP材料劣化等等。FRP加固鋼筋混凝土結構在使用過程中,FRP與混凝土能夠長期共同工作的基礎是二者間可靠的粘結性能。盡管目前對FRP-混凝土界面粘結性能的研究成果較多,但多是基于未侵蝕情況下的粘結性能試驗與分析模型,對于侵蝕后FRP-混凝土界面耐久性能的研究還相對較少。
　　本文通過鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液侵蝕下的FRP-混凝土粘結試件的雙面剪切試驗,研究侵蝕環(huán)境下FRP-混凝土界面粘結性能的耐久性問題

3、,對完善現行FRP加固設計規(guī)范關于耐久性設計相關條文具有重要的參考意義,主要開展的研究工作如下:
　　1.通過FRP-混凝土粘結試件的雙面剪切試驗,研究試件在鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液侵蝕后的粘結-滑移曲線變化規(guī)律;
　　2.通過FRP-混凝土粘結試件加載全過程,分析粘結區(qū)域FRP布的應變開展過程,近似計算出極限狀態(tài)下平均剪應力;
　　3.采用掃描電鏡觀察破壞界面的顯微形態(tài),分析界面受鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、硫

4、酸鈉溶液侵蝕的機理,探討FRP-混凝土界面的粘結機理,確定承載力的退化模型。
　　基于上述研究工作,本文得到以下主要結論:(1)荷載較小時,滑移值增長緩慢;當荷載大約達到極限荷載的20％時,粘結界面開始出現裂縫,裂縫逐漸向加載端開展,滑移值快速增長;當荷載達到極限荷載的80%時,粘結滑移曲線一般會出現平緩段;隨著荷載繼續(xù)增長,試件有明顯預兆地發(fā)生一次性破壞。(2)FRP布的應變由加載端逐漸向自由端傳遞,應變分布曲線由凹型向凸型轉變