濕熱環(huán)境作用下CFRP-混凝土粘結(jié)界面力學(xué)性能研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于土木工程加固領(lǐng)域。在CFRP加固混凝土構(gòu)件研究中，兩種不同材料共同工作的基礎(chǔ)是粘接界面性能良好。由于加固構(gòu)件長(zhǎng)期暴露在外，粘接界面的力學(xué)性能受環(huán)境溫度、濕度影響，因此，對(duì)濕熱環(huán)境中的CFRP-混凝土粘接界面力學(xué)性能的研究非常有必要。
　　本文依托于交通運(yùn)輸部建設(shè)科技項(xiàng)目，荷載與濕熱環(huán)境耦合作用下粘貼加固梁橋耐久性關(guān)鍵技術(shù)研究(No.2015318

2、814190)。本文采用混凝土試塊雙剪試驗(yàn)、CFRP加固混凝土梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)以及理論模型分析的方法，來(lái)研究濕熱環(huán)境下CFRP-混凝土粘接界面的力學(xué)性能。主要包含了以下幾個(gè)方面工作和結(jié)論:
　?、偻ㄟ^(guò)混凝土雙剪試驗(yàn)，開(kāi)展25℃/95％RH、25℃/85％RH、60℃/95％RH、60℃/85％RH四種工況下5d、10d、15d三個(gè)不同劣化時(shí)間共52組CFRP-混凝土粘結(jié)界面力學(xué)性能試驗(yàn)研究工作。雙剪破壞形態(tài)表明，高溫時(shí)濕度對(duì)粘結(jié)界面

3、的影響非常大，高溫高濕環(huán)境對(duì)CFRP-混凝土加固界面粘結(jié)能力有非常大的不利影響;同時(shí)，B試驗(yàn)組(25℃)極限承載能力要比室溫參照組(8℃)的大，而當(dāng)溫度到達(dá)60℃時(shí)，極限承載能力則會(huì)明顯下降。當(dāng)溫度較低時(shí)，環(huán)境濕度相差不大時(shí)，不會(huì)對(duì)極限承載能力有過(guò)大的影響，而在高溫條件下，濕度大小的影響則非常大，尤其是高溫高濕環(huán)境，極限承載能力降低明顯，降低幅度最大可達(dá)26.1％;
　?、贑FRP加固鋼筋混凝土梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)表明，60℃/95％R

4、H濕熱環(huán)境對(duì)CFRP與混凝土界面粘結(jié)性能有不利影響:經(jīng)過(guò)5d、10d和15d時(shí)間作用后，濕熱環(huán)境劣化的試驗(yàn)梁極限荷載同比分別下降1.44％、3.39％、6.63％?？紤]到混凝土強(qiáng)度增加對(duì)承載力的提高作用，濕熱環(huán)境對(duì)界面的不利影響更加明顯;
　?、鄹鶕?jù)試驗(yàn)中得到的應(yīng)變大小，采用雙線性方程的形式，考慮材料本身特性、溫度修正、濕度修正及溫度濕度耦合作用修正，建立了能夠考慮溫度T、濕度H影響的CFRP-混凝土界面的粘接-滑移本構(gòu)模型，分析