纤维增强复合材料加固结构耐久性研究综述

随着纤维增强复合材料(FRP)在土木工程中应用越来越广泛,其耐久性成为工程应用人员关注的焦点问题。分析了各种环境条件对FRP耐久性的影响,结果表明:温度对FRP材料、FRP与混凝土、FRP与钢粘结界面的耐久性影响不明显;冻融作用对FRP与混凝土粘结界面影响较大;水分对FRP材料和粘结界面均有影响;化学介质对CFRP影响不大,对GFRP以及FRP与粘结界面均有较大影响。建议对FRP材料及粘结界面进行自然劣化与加速劣化对比试验,并提出进行耐久性评价时应根据使用环境不同对评价指标赋予不同的权重。     

浸渍树脂干湿交变试验

随着FRP加固结构的广泛应用,其耐久性问题也日益突出并受到关注。浸渍树脂作为复合材料的原料之一及FRP与结构的粘结材料,其耐久性直接影响FRP加固结构的效果。干湿交变作用是影响树脂耐久性的因素之一。对两种树脂进行干湿交变试验研究,考察浸渍树脂的力学性能随老化时间的变化特性,并对试验结果从宏观角度进行分析。结果表明,两种树脂在同样的干湿交变环境条件下老化,其力学性能随老化时间的变化趋势不同。     

浸渍树脂快速与自然老化试验对应关系

随着FRP加固结构的广泛应用,其耐久性问题也日益突出并受到关注。浸渍树脂作为复合材料的原料之一以及FRP与结构的粘结材料,其耐久性直接影响FRP加固结构的效果。通过对两种浸渍树脂进行快速老化和自然老化试验,在试验的基础上分析并计算了二者的对应关系。结果表明,树脂在自然环境中受各种老化因素共同的作用要比单一因素作用大得多。     

FRP筋力学性能试验研究及混杂效应分析

介绍了FRP筋及锚具的设计与制作方法,FRP筋抗拉强度、弹性模量、延伸率等力学性能试验方法,对FRP筋拉伸试验结果进行了统计分析,给出了用于FRP筋混凝土结构设计的力学性能指标,提出了混杂纤维FRP筋设计思路.试验结果表明,FRP筋应力-应变关系呈线性变化,弹性模量、延伸率小于钢筋,强度-质量比、耐久性等方面明显优于钢筋,作为一种新的混凝土结构抗拉材料切实可行.     

纤维增强复合材料与钢材复合加固混凝土结构研究进展

纤维增强复合材料与钢材复合加固混凝土结构技术,结合了粘贴纤维增强复合材料(FRP)和外贴钢板加固混凝土结构两种技术,可有效改善混凝土结构的受力性能。总结近年来FRP与钢材复合加固混凝土梁、板和柱力学性能以及设计理论的研究进展,分析已有研究取得的成果和尚存的问题。分析表明:FRP与钢材复合加固技术能同时提高被加固构件的延性和承载力,有效解决了FRP加固技术的锚固问题,但关于FRP与钢材复合加固构件的力学性能、设计方法等有待深入研究。应进一步通过试验研究和有限元分析的方法,综合考虑二次受力、加固量等因素对FRP与钢材复合加固混凝土构件受力性能的影响,加固材料的设计取值、加固设计方法和FRP与钢复合材料耐久性研究等是今后关注的课题。     

纤维增强复合材料(FRP)的耐久性

纤维增强复合材料是一类高性能连续纤维增强树脂基的新型建筑材料,在国际上目前已经形成研究开发和应用FRP材料及其制品的领域,尤其在工程建设领域,FRP材料已经在结构加固、建筑构配件、新型结构体系设计等方面得到广泛的应用。但是,在自然环境作用下,FRP材料及其制品的性能、状态将发生改变,对结构的安全性和耐久性产生不利的影响。为了对这个问题有深入的掌握,从2000年开始,国家工业建筑诊断与改造工程技术中心(以下简称"国家工程中心")对多种FRP材料及其加固材料进行了多工况的试验测试研究,结合具体工程建设要求以及现有的试验条件,提出了一些FRP材料腐蚀与老化的评价方法,形成了一部分FRP产品与试验检测方法标准等。希望为建筑工程用FRP材料及其制品的耐久性研究提供帮助,为FRP材料及其制品在建设工程领域的应用奠定一个基础。     

FRP筋增强海水海砂混凝土材料与构件耐久性能综述

将纤维增强复合材料(FRP)应用在海水海砂混凝土(SSC)中可避免氯离子引起的钢筋腐蚀,但FRP增强海水海砂混凝土(FRP-SSC)结构在恶劣环境中仍存在耐久性问题。依据现有文献研究成果,梳理了海洋环境下FRP筋、SSC以及FRP-SSC构件的耐久性。结果表明：在混凝土的碱性环境以及海水海砂中盐离子的共同作用下,FRP筋的力学性能退化程度与变异性提高,FRP筋与SSC的黏结强度降低;海水和海砂中盐离子的引入加快了水化反应,提高了SSC的密实度与耐久性,提高了SSC的耐久性;海洋环境作用导致FRP筋力学性能退化及FRP筋/钢-FRP复合筋(SFCB)与SSC的黏结强度降低,削弱了SSC构件承载力,改变了构件破坏模式,SSC构件承载力随再生粗骨料(RCA)取代率提高而降低;建议以FRP筋与SSC力学性能变异性量化和基于时变可靠度的构件设计方法作为今后进一步研究的方向。     

FRP加固结构的耐久性的发展

回顾国内外对FRP加固结构耐久性的研究,在此基础上提出了一些有关FRP加固结构耐久性可继续的研究问题:包括快速试验法缺陷的弥补、耐久性评估和耐久性设计。并对这些问题提出了解决的办法。     

2007年全国第五届FRP学术交流会将于广州召开

2007年全国第五届FRP学术交流会将于2007年12月15—16日在广州召开。本次会议的主题涵盖了FRP材料及其土木工程应用的各个领域：FRP加固工程结构发展趋势；FRP材料的研究进展及应用发展趋势；FRP复合材料的力学性能研究；工程用FRP复合材料的耐久性；FRP加固补强混凝土结构的理论与试验研究；FRP加固补强钢结构和木结构的理论与试验研究；     

FRP及FRP增强构件在海水环境中耐久性研究

针对目前国内外对FRP及FRP增强构件在海水腐蚀环境下的耐久性研究情况,分别从FRP材料及其配套树脂、FRP与基体界面的粘结性能和增强构件在海水腐蚀环境下的耐久性进行了综述,对研究中存在的不足做了简要的分析,并对进一步的研究工作进行了展望。     

FRP配筋混凝土结构研究进展及其应用

在恶劣服役环境下,钢筋锈蚀是目前混凝土结构面临的主要问题.纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)筋作为一种新型材料,由于其具有轻质高强和优异的耐腐蚀性等特点,适用于替代普通钢筋以有效提升混凝土结构的耐久性能.基于近年来国内外已开展的相关研究工作,通过对FRP筋的基本力学和耐久性能、F...     

盐雾侵蚀条件下玄武岩纤维布加固混凝土构件的耐久性试验

国内外学者对纤维复合材料(FRP)加固混凝土梁的整体性能及其耐久性都做了大量的试验和理论研究,但是以往对FRP的研究大多集中在碳纤维复合材料(CFRP)及玻璃纤维复合材料(GFRP)等上面,而对性价比良好的玄武岩纤维(BFRP)加固混凝土结构的试验研究却很少。基于以上因素,通过对18个梁在不同的初始荷载水平情况下分别在自然环境和盐雾环境下的老化试验研究,结果表明:不同初始荷载水平对BFRP加固混凝土梁的影响较小;盐雾环境与自然环境下对比发现,BFRP加固混凝土梁具有较好的耐盐雾侵蚀能力。     

FRP筋材力学性能检测方法对比研究

不同FRP筋检测方法会影响其力学性能的测试结果,对其在工程安全应用存在影响.文中对美国、日本等国家的FRP推荐规程和相关学者的试验技术进行了归纳和对比,总结FRP筋拉伸试验、受压试验、剪切试验、蠕变试验等几种主要的试验技术.对比研究了试件数量、长度、锚固、加载、测量和数据处理方法等,分析了各测试方法间存在的差异,并对FRP筋相关试验的有效试件数量、试件长度、锚具的类型、加载装置及应变测试方法等提出了建议.     

紫外线对CFRP与混凝土粘结性能的影响

随着FRP加固结构的广泛应用,其耐久性问题也日益突出并受到关注。FRP与混凝土粘结的耐久性能与FRP材料的耐久性同等重要。光老化(尤其是紫外线)是影响FRP与混凝土粘结耐久性的环境因素的一种。对两种粘结形式的FRP与混凝土粘结性能进行了紫外线老化试验研究和分析,考察CFRP-混凝土拉伸剪切强度和正拉粘结强度随老化时间的变化特性,对比有无防护对CFRP-混凝土正拉粘结强度的影响。结果表明,紫外线对CFRP与混凝土的拉伸剪切强度影响较大,防护能有效缓减CFRP与混凝土的正拉粘结性能在紫外线作用下的劣化。     

Mechanical performance of BStIV grade steel bars with regard to the long-term material degradation due to corrosion damage

The mechanical performance of BStIV grade reinforcing steel bars from four different manufacturers was experimentally investigated and evaluated by exploiting the performance indices concept. The experiments included tensile tests, carried out on uncorroded and pre-corroded steel specimens. To corrode the specimens, accelerated laboratory corrosion tests were involved. The later tests were made to assess the expected degradation of the materials mechanical performance with accumulating corrosion damage during the life of a reinforced structure. For the evaluation of the mechanical performance, index Q_D has been introduced. The index Q_D considers the combination of tensile strength and tensile ductility in a single quantity by accounting also for scatter in material’s mechanical properties. Index Q_D can be applied to assess the materials mechanical performance both in the undamaged and in the corroded conditions. In both cases, the materials were ranked based on the outcome of the evaluation of their mechanical performance. Subjective choice is needed in order to consider the effect of corrosion damage on the material’s mechanical performance.     

华北自然环境条件下表面防护对浸润树脂耐久性能的影响

FRP作为一种复合材料,浸渍树脂是其重要的组成部分,因此,树脂本身的耐久性能对FRP材料的抗老化性能会有影响。对土木工程加固常用的树脂耐久性进行了试验研究,并对一部分试件进行了遮挡防护。考察华北地区自然环境条件对其抗拉强度、伸长率和弹性模量等的影响。2年已完成了7组共35个试件的试验。结果表明,有防护试件的性能优于无防护试件的性能。