荷载与冻融循环对CFRP-高强混凝土界面黏结性能影响.pdf
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1、第 1 9 卷第 3期 2 0 1 6年 6月 建筑材料学报 J 0URNAL OF BUI LDI NG MATERI AL S Vo 1 I 9 No 3 J u l 1 , 2 0 1 6 文章编号 : 1 0 0 7 9 6 2 9 ( 2 O 1 6 ) 0 3 0 4 7 9 0 6 荷载与冻融循环对 C F RP一 高强混凝土界面 黏结性能影 响 王 苏岩 李璐 希 , 洪 雷 ( 大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室 , 辽宁 大连 1 1 6 0 2 4 ) 摘 要 : 通 过双 剪试 验 , 研 究 了冻融循 环和持 续荷 载共 同作 用 下碳 纤 维增 强复 合 材
2、料 ( C F RP ) 一 高强 混凝土界面的黏结性能 结果表 明: 冻融循环和持 载作用均对 C F R P一 高强混凝土的黏 结性能产生 了不利 影 响 , 冻融循 环使 其极 限荷 载和极 限黏 结滑 移显 著 减 小 , 持 载则 降低 了其黏 结刚 度 ; 冻 融循 环和持载的共同作用使界 面黏结性能退化进一步加剧 , 而有效黏结长度增加 此外, 界 面的破坏形 式由树脂与混凝土之 间的黏结破坏转变为表层混凝土的剪切破坏, 说 明冻融循环和持载作用引起 的混凝 土 劣化是 导 致界 面黏 结性 能 降低 的 主要原 因 关键词 : 碳纤维增强复合材料 ;高强混凝土;持续荷载 ;冻融
3、循环;黏结耐久性 中图分类号 : T U5 2 8 0 1 文献标志码 : A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 - 9 6 2 9 2 0 1 6 0 3 0 1 1 Ef f e c t o f Fr e e z e - Th a w Cy c l e s I nt e r f a c e Bo nd Pr o pe r t i e s o f a nd Su s t a i n e d Lo a d s o n CFRP a n d Hi g h S t r e n g t h Co n c r e t e WANG S u y a n,LJLu
4、 xi ,HONG Le i ( S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f Co a s t a l a n d Of f s h o r e En g i n e e r i n g ,Da l i a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y ,Da l i a n 1 1 6 0 2 4,Ch i n a ) Ab s t r a c t :Th e a d h e s i o n o f CF RP( c a r b o n f i b e r r e i n f o r c e d p o l y me
5、 r )t o h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e s u b j e c t e d t o d i f f e r e n t s u s t a i n e d l o a d s a n d f r e e z e - t h a w c y c l e s wa s s t u d i e d wi t h d o u b l e - l a b s h e a r t e s t s Th e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t e a c h f a c t o r h a s a d v e r
6、 s e e f f e c t s o n t h e b o n d p r o p e r t i e s : f r e e z e - t h a w c y c l e s s i g n i f i c a n t l y d e c r e a s e u l t i ma t e 1 o a d s a n d u l t i ma t e s l i p s ,s u s t a i n e d 1 o a d s r e d u c e t h e s t i f f n e s s Th e i r c o mb i n a t i o n c a u s e s a
7、f u r t h e r d e t e r i o r a t i o n o f b o n d p r o p e r t i e s a n d i n c r e a s e s t h e e f f e c t i v e b o n d l e n g t h I n a d d i t i o n,f a i l u r e mo d e t u r n s i n t o t h e s h e a r f a i l u r e o f s u r f a c e c o n c r e t e ,i n s t e a d o f t h e o n e b e t
8、we e n a d h e s i v e a n d c o n c r e t e ,i l l u s t r a t i n g t h a t t h e d e g e n e r a t i o n o f c o n c r e t e c a u s e d b y s u s t a i n e d l o a d s a n d f r e e z e - t h a w c y c l e s i s t h e ma j o r r e a s o n o f t h e r e d u c t i o n o f i n t e r f a c e a d h e
9、 s i o n Ke y wo r d s :c a r b o n f i b e r r e i n f o r c e d p o l y me r ( CFRP) ;h i g h s t r e n g t h c o n c r e t e ;s u s t a i n e d l o a d;f r e e z e t h a w c y c l e ;b o n d d u r a b i l i t y 对于 C F R P加 固混凝土结构, 界面 良好 的黏结 是保证加 固工程整体性能 的前提_ 1 在北方寒冷地 区, 加固结构 除承受外力 以外 , 还要受 到冻害 的影
10、 响 现有 的耐久性研究大多只考虑 了单一 因素 2 , 对于荷载与冻融循环双重因素下黏结性能的研究还 相对欠缺L 4 , 尤其是对于 C F R P加 固高强混凝土结 构 , 相关的研究更加有 限 本 文利用 自行发明的 持载装置 , 对 C F R P一 高强混凝土双剪试件施加不 同等级的持续荷载再进行冻融循环试验 , 从而研究 C F R P加固高强混凝土结构在持续荷载和冻融循环 共同作用下的耐久性 收稿 日期 : 2 0 1 5 0 1 1 5 ;修订 日期 : 2 0 1 6 0 3 - 0 9 基金项 目: 国家 自然科学基金资助项 目( 5 1 3 7 8 0 8 9 ) ; 海
11、岸 和近海工程 国家重点实验室独立研究项 目( S L 1 4 3 2 ) 第一作 者: 王苏岩 ( 1 9 5 8 一) , 女 , 江苏灌云人 , 大连理工大学教授 , 硕 士生导 师, 学士 E - ma i l : s u y a n wd l u t e d u c n 第 3期 王苏岩 , 等 : 荷载与冻融循环对 C F R P一 高强混凝土界面黏结性能影响4 8 1 s t r a i n g a ug e 4 一 CFRP 图 3 C F P R布应变片分布 图 Fi g 3 Di s t r i b u t i o n o f s t a i n g a u g e s (
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