纖維復(fù)合材料(FRP)加固混凝土抗紫外線老化性能試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著纖維復(fù)合材料(FRP)廣泛的應(yīng)用于在役混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固中,其耐久性研究也越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者和廣大工程研究人員的關(guān)注。但目前的研究多是針對(duì)FRP的抗凍融、耐腐蝕性溶液、碳化等方面的研究,而FRP材料作為一種增強(qiáng)型塑料材料,其抗紫外線老化性能十分重要卻研究較少,現(xiàn)有的試驗(yàn)研究結(jié)果難以在實(shí)際工程中起到指導(dǎo)作用。在此背景下,本文針對(duì)FRP片材加固混凝土結(jié)構(gòu)的紫外線耐久性能做了較為系統(tǒng)的研究,主要研究工作如下:
　　 1)進(jìn)行了碳

2、纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維片材的紫外線耐久性能研究,研究變量包括:纖維種類(lèi)、片材層數(shù)、浸漬膠種類(lèi)、紫外線循環(huán)照射天數(shù)等,試驗(yàn)結(jié)果表明:不同種類(lèi)纖維材料的紫外線耐久性能不同,碳纖維較好,而玄武巖纖維較差;層數(shù)改變對(duì)纖維復(fù)合材料的紫外線耐久性能影響不大;浸漬膠種類(lèi)對(duì)于FRP材料影響較大,初期強(qiáng)度較高的浸漬膠品種耐久性能不一定較好;FRP片材在紫外線老化后有強(qiáng)度提高的現(xiàn)象出現(xiàn),可能是由于環(huán)氧樹(shù)脂后固化或表面熱應(yīng)力分布不均等原因造成的。

3、　　 2)進(jìn)行了混凝土的紫外線耐久性能研究,研究不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土在紫外線循環(huán)照射后的強(qiáng)度變化,通過(guò)SEM、XRD等手段分析混凝土在紫外線照射后的發(fā)生結(jié)構(gòu)及成分的變化,結(jié)果表明:不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土在經(jīng)過(guò)紫外線照射后強(qiáng)度均呈現(xiàn)提高趨勢(shì),在SEM及XRD分析中亦可看出混凝土的水化反應(yīng)程度有所加深,這可能是由于紫外線耐氣候試驗(yàn)箱中高溫高濕環(huán)境對(duì)混凝土試塊水化反應(yīng)產(chǎn)生了有利影響。
　　 3)進(jìn)行了浸漬膠的紫外線耐久性能研究,研究不同浸

4、漬膠在紫外線循環(huán)照射后的強(qiáng)度及彈性模量變化,討論了浸漬膠耐久性對(duì)纖維材料的影響,結(jié)果表明:不同浸漬膠的紫外線耐久性能不同,有些浸漬膠在照射初期即開(kāi)始性能大幅下降,有些則在長(zhǎng)時(shí)間照射后才開(kāi)始下降:受到浸漬膠影響,FRP片材性能也呈下降趨勢(shì),但片材性能下降幅度小于浸漬膠性能下降幅度。
　　 4)進(jìn)行了FRP片材與混凝土粘結(jié)性能的紫外線耐久性能研究,研究了不同F(xiàn)RP材料、不同F(xiàn)RP層數(shù)、不同混凝土強(qiáng)度等級(jí)、不同粘結(jié)長(zhǎng)度及不同紫外線循環(huán)

5、照射時(shí)間下的FRP片材與混凝土粘結(jié)性能的變化,試驗(yàn)結(jié)果表明:碳纖維與混凝土粘結(jié)性能較好,耐久性也較好,S型玻璃纖維與玄武巖纖維粘結(jié)性能一般,但玄武巖纖維耐久性能較差,而E型玻璃纖維粘結(jié)性能較差,耐久性能一般;層數(shù)的增大可明顯改善粘結(jié)性能和耐紫外線性能;不同浸漬膠對(duì)粘結(jié)性能影響不同于前期材性試驗(yàn)結(jié)果,耐久性差的浸漬膠不一定粘結(jié)耐久性差;提高混凝土強(qiáng)度可提高粘結(jié)性能,不同混凝土強(qiáng)度受紫外線影響差別不大;不同粘結(jié)長(zhǎng)度的試件耐久性能未見(jiàn)明顯差別