荷载与环境共同作用下CFRP与高强混凝土的粘结耐久性研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ztcld2003
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近年来,高强混凝土因其优越的技术经济效益而被广泛应用,随之而来的高强混凝土结构加固问题也日益凸显出来。CFRP以其轻质高强、耐腐蚀、施工便捷等优点,被广泛地应用于混凝土结构的加固补强领域。加固结构在服役期间,除了外力作用以外,还要受到侵蚀环境的影响。而针对荷载和环境共同作用下CFRP增强混凝土结构的耐久性研究尚不充分,尤其是在高强混凝土领域。本文结合国家自然科学基金项目“复杂海洋环境下持载作用的FRP加固高强混凝土耐久性研究”(51378090),利用自行设计发明的加载装置,对CFRP-高强混凝土双面剪切试件施加不同等级的持续荷载,再进行冻融循环和干湿交替试验。从而研究持续荷载和侵蚀环境的共同作用对CFRP与高强混凝土之间的粘结性能的影响。主要研究内容如下:冻融和持载作用对CFFRP-高强混凝土界面的影响。结果表明,持载和冻融作用会减小粘结面的极限荷载、极限粘结滑移、粘结刚度和局部切应力峰值,二者的共同作用使得界面粘结性能进一步退化。在持载和冻融的共同作用下,CFRP与高强混凝土之间的有效粘结长度增加,破坏形态由树脂与混凝土的粘结破坏转变为表层混凝土的剪切破坏。干湿和持载作用对CFRP-高强混凝土界面的影响。结果表明,持载和干湿作用下,CFRP-高强混凝土界面的粘结强度前期上升但整体呈下降趋势,干湿作用对界面的粘结强度影响较大,持续荷载则会降低粘结刚度。随着干湿次数的增加,CFRP与高强混凝土之间的有效粘结长度小幅增加,破坏时CFRP片材上粘结的混凝土进一步减少。综上所述,持续荷载与冻融循环、干湿交替的共同作用均会引起CFRP-高强混凝土界面粘结性能的下降,但破坏的机理有所不同。对于持载冻融试件,混凝土强度的降低是导致界面粘结性能下降的主要原因,而持载干湿试件的损伤则主要是由于树脂层的老化。由此可见,在冻融环境下,提高混凝土的抗冻性是改善CFRP加固混凝土结构耐久性关键,而对于干湿环境,树脂的耐久性才是长期粘结性能的决定性因素。
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