碳纖維加固法以其輕質(zhì)高強、協(xié)調(diào)性能好、施 _「快捷、施工后結(jié)構(gòu)承載力及延性提高明顯等優(yōu)點，使其成為國內(nèi)外土木工程界研究開發(fā)的一個熱 點”‘’。但目前常溫條件下的試驗研究較多，而低溫 下的研究較少‘5正基于此，本文對低溫下碳纖維布約束棍凝土方柱的變形性能，設(shè)計制作了纖維布與混凝土間雙剪粘結(jié)試件 2 7個 ,正拉粘結(jié)試件 5 4個 .在分別完成pH值為 4和 12的酸、堿介質(zhì)中的 0～ 2 5 0 0h加速腐蝕后 ,進行了靜力單調(diào)荷載下的雙剪試驗和正拉試驗 .在試驗結(jié)果對比分析的基礎(chǔ)上 ,研究了酸堿環(huán)境下纖維布與混凝土之間的剪切和正拉粘結(jié)強度隨時間變化的規(guī)律 .研究表明 ,酸性介質(zhì)對粘結(jié)強度的影響較明顯一些 ;相對于正拉粘結(jié)強度 ,腐蝕介質(zhì)對剪切粘結(jié)強度的影響較為顯著 .在本試驗條件下 ,試驗中采用的復(fù)合纖維布與混凝土之間的粘結(jié)具有足夠的耐酸堿腐蝕能力 ,可以滿足混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)和補強加固要求 .

纖維布加固方法正逐步被推廣應(yīng)用到處于較強酸堿腐蝕環(huán)境的工業(yè)建筑及其他特種工程中 .相對于一般民用建筑 ,這類工程的修復(fù)加固更應(yīng)十分關(guān)注修復(fù)后的耐久性問題 .實際上 ,纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題已經(jīng)引起了工程技術(shù)人員的高度重視[1] .耐久性問題的機理往往十分復(fù)雜；本文對一種國產(chǎn)玄武巖纖維及其復(fù)合材料的基本力學(xué)性能進行了實驗研究,并對纖維的化學(xué)組成和表面狀態(tài)進行了分析。結(jié)果表明,所研究的玄武巖纖維絲束的拉伸性能低于S-2玻璃纖維,分散性較大;玄武巖纖維/環(huán)氧648復(fù)合材料的基本力學(xué)性能多數(shù)與S-2玻璃纖維/環(huán)氧648復(fù)合材料相近,部分性能甚至高于后者。1前言玄武巖纖維作為一種性能優(yōu)異的新型復(fù)合材料增強體,以導(dǎo)熱系數(shù)低,使用溫度范圍廣,吸濕能力低,抗震性能好等諸多優(yōu)點在國內(nèi)外引起了廣泛關(guān)注。國外從上世紀60年代開始了玄武巖纖維及其復(fù)合材料的相關(guān)研究,并且已在許多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。國內(nèi)尚不具備高質(zhì)量玄武巖連續(xù)纖維

纖維增強復(fù)合材料(簡稱FRP)是一種新型建筑材料，因為其具有強度高、質(zhì)量輕、易于剪裁施工等優(yōu)點，在混凝土結(jié)構(gòu)的補強加固領(lǐng)域尤其受到推崇。目前這種新型材料的應(yīng)用體系在日本、美國已經(jīng)較為成熟。我國于二十世紀九十年代后期開展FRP的研究應(yīng)用工作，其中外部粘貼FRP片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是目前研究的重點和熱點。作者結(jié)合遼寧省交通廳重點課題“橋梁加固改造新工藝、新技術(shù)研究”，針對目前關(guān)于FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)基本力學(xué)性能和長期受力性能研究較少的特點，進行了下面幾個方面的研究工作。 1．進行了碳纖維片材和玻璃纖維片材的拉伸性能試驗研究。設(shè)計了加載裝置和測量應(yīng)變裝置，測試6種不同纖維片材和粘結(jié)劑組合的抗拉強度、彈性模量、極限應(yīng)變，并分析不同粘結(jié)劑對纖維片材拉伸性能的影響，最后對纖維片材拉伸試驗的標準化問題進行了簡單的探討。 2．通過123個混凝土試件與CFRP、GFRP片材的抗剪粘結(jié)強度試驗結(jié)果，分析FRP片材與混凝土發(fā)生剪切粘結(jié)破壞的全過程以及破壞特征，討論了粘結(jié)力與粘結(jié)滑移的關(guān)系。同時研究了FRP片材與混凝土粘結(jié)面上應(yīng)力分布特點，并根據(jù)試驗結(jié)果以及前人得到的相關(guān)結(jié)論，給出了當(dāng)粘結(jié)長度大于有效粘結(jié)長度的極限粘結(jié)力計算公式，并對計算結(jié)果和試驗結(jié)果以及其他公式計算結(jié)果進行比較。 3．根據(jù)GFRP片材加固混凝土結(jié)構(gòu)在施工中常涉及到的一些相關(guān)因素，如混凝土基層表面處理情況、所選用的粘結(jié)劑類型、涂抹粘結(jié)劑的厚度、加固的方式以及養(yǎng)護狀況，進行了33個混凝土試件與GFRP片材的剪切粘結(jié)試驗，并進行了采用GFRP片材加固的15根混凝土梁的抗彎試驗，分析了與施工性能相關(guān)的因素對GFRP片材加固混凝土結(jié)構(gòu)效果的影響。 4．試驗研究了工程中常用的碳纖維片材和玻璃纖維片材在水環(huán)境、濕熱環(huán)境、凍融環(huán)境、堿化環(huán)境下的抗拉強度、彈性模量、極限變形的變化，簡單分析各種環(huán)境對復(fù)合材料性能影響的原因。 5．對于凍融循環(huán)對多層纖維增強復(fù)合材料之間粘結(jié)性能的影響、FRP片材與受到凍害混凝土的粘結(jié)性能問題、凍融循環(huán)對FRP片材加固混凝土結(jié)構(gòu)整體性能影響問題和濕熱環(huán)境對FRP片材與混凝土粘結(jié)性能的影響問題進行了試驗研究。分析了濕熱環(huán)境、凍融循環(huán)對于FRP材料加固混凝土結(jié)構(gòu)的綜合影響。 6．試驗研究了碳纖維片材的徐變性能，并分析徐變隨時間的變化規(guī)律，給出擬合的徐變—時間曲線。研究了卸載后碳纖維片材的強度、模量變化情況，分析了徐變性能對加固綜合效果的影響以及對預(yù)張拉粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)的影響。

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