混凝土強(qiáng)度對(duì)氯離子環(huán)境下碳纖維加固梁耐久性的影響研究.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋與混凝土的優(yōu)點(diǎn)，承載力高而造價(jià)低，在土木工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。然而長(zhǎng)久以來(lái)由于設(shè)計(jì)、施工和使用中對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性重視不足，導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)不到使用年限就發(fā)生耐久性損壞，這已成為國(guó)內(nèi)外工程中的重要問題。碳纖維材料是一種新型的加固材料，具有高強(qiáng)、耐腐蝕、易施工等多種優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外已被廣泛應(yīng)用在混凝土結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固上，但國(guó)內(nèi)的研究較少，應(yīng)用也不多。本文選取氯離子侵蝕下的鋼筋混凝土梁的耐久性為對(duì)象，同時(shí)考慮碳纖維加固方法在

2、耐久性方面的貢獻(xiàn)，以構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)為切入點(diǎn)，研究混凝土強(qiáng)度對(duì)氯離子環(huán)境下碳纖維加固鋼筋混凝土梁耐久性的影響。 本試驗(yàn)采用仿真的試驗(yàn)方法，對(duì)長(zhǎng)期在氯離子環(huán)境下工作的6根不同強(qiáng)度等級(jí)的碳纖維加固的鋼筋混凝土梁進(jìn)行耐久性試驗(yàn)研究。比較其在長(zhǎng)期恒定荷載下腐蝕過(guò)程中的物理力學(xué)性能，分析混凝土強(qiáng)度的變化對(duì)試件耐久性產(chǎn)生影響的機(jī)理及效果。 試驗(yàn)結(jié)果表明：氯離子通過(guò)滲入混凝土保護(hù)層的裂縫和鋼筋產(chǎn)生接觸而腐蝕鋼筋。首先，單純的從材料自

3、身角度來(lái)看，隨著強(qiáng)度的提高而伴隨的水灰比的減少，混凝土的密實(shí)性會(huì)有所改善，從而能阻止氯離子的滲入；其次，梁用碳纖維加固后，碳纖維和梁底部鋼筋一起承受拉應(yīng)力，考慮碳纖維對(duì)結(jié)構(gòu)的幫助進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，混凝土強(qiáng)度越高，越有利于充分發(fā)揮碳纖維的抗拉強(qiáng)度，除了使試件的強(qiáng)度得到提高外，還能很好的約束裂縫的發(fā)展，從而有效隔斷了氯離子和鋼筋產(chǎn)生接觸的途徑。此外高強(qiáng)混凝土構(gòu)件中加入的用來(lái)改善混凝土和易性的粉煤灰也很大程度的提高了梁的密實(shí)度。綜合以上幾個(gè)因素可

4、以得出：隨著混凝土強(qiáng)度的提高，構(gòu)件抗氯離子侵蝕的能力能顯著提高，從而使得構(gòu)件的耐久性得以改善。 國(guó)內(nèi)外大量的研究和工程實(shí)際運(yùn)用都已經(jīng)證明，碳纖維加固技術(shù)不單能提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，而且由于其材料自身很好的抗腐蝕性，它還能用于提高構(gòu)件的耐久性，特別是腐蝕環(huán)境下的耐久性。隨著碳纖維加固技術(shù)在我國(guó)土木工程中的廣泛應(yīng)用，我們不僅要開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的潛力，還應(yīng)充分結(jié)合其它和結(jié)構(gòu)耐久性有關(guān)的因素一起研究，有效的延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命，避免再走發(fā)達(dá)國(guó)