不同环境条件下CFRP自然老化性能试验研究

为了掌握结构加固用碳纤维布在不同环境条件下的性能变化规律,进行了华北地区和西北地区不同环境条件下两种共计200个碳纤维布试件的自然老化试验。两年的初步检测结果表明,在西北和华北地区的自然环境下,CFRP材料的耐久性能够满足工程要求。     

自然老化作用下GFRP管材耐久性研究

通过试验测定GFRP管材建成的临时预应力网壳结构材料的纵向和横向剩余力学指标,并与管材的初始力学参数作比较,研究长期预应力以及老化作用对材料力学性质的影响,对材料的耐久性做出评价。研究结果表明,GFRP管材有较好的耐久性,纵向和横向弯曲弹性模量在长期低水平预应力(最高约30%极限承载力)和自然环境老化的作用下并没有显著的下降,但长期预应力的存在引起管材横向力学性能的退化和不稳定性,从而使截面椭圆化引起的纵向弯曲破坏更容易发生,引起材料纵向弯曲性能,尤其是纵向弯曲强度的退化和不稳定性。     

外粘贴CFRP加固混凝土结构在海洋环境下的耐久性试验研究

外粘贴CFRP加固混凝土结构的耐久性取决于CFRP材料、CFRP-混凝土粘结界面的耐久性以及外界环境。本文主要针对海洋环境下CFRP材料、混凝土、CFRP-混凝土粘结界面以及加固后混凝土结构的耐久性进行了试验研究。代表性结构为条带包裹CFRP和全裹CFRP的两种混凝土柱。研究表明,海洋环境对材料、粘结界面和加固后柱的性能均有影响,使其相应的力学性能指标值降低。环境作用后,加固柱的承载力降低幅度较大,但并非材料、粘结界面等劣化程度的叠加。而且柱的延性和刚度降低幅度很小,破坏形式主要是CFRP被崩断。两种包裹方式均可大幅度提高混凝土柱的承载力和延性,但提高幅度与CFRP用量不成比例。条带包裹CFRP的柱比全裹CFRP的柱受环境影响的劣化程度大。     

尼龙纤维水泥基复合材料的老化性能研究

通过人工气候试验和70℃饱和氢氧化钙溶液浸泡试验，对尼龙纤维水泥基复合材料的老化性能进行了研究，70℃饱和石灰水中浸泡180d以后，尼龙纤维水泥砂浆的抗冲击强度表现出快速减小的趋势，纤维含量越高减小越明显。在360d时，3种纤维含量砂浆试样的抗冲击强度的差别大大减小，抗冲击强度保持率均为30％,在氙灯人工气候老化条件下，尼龙纤维本身发生明显的降解，而净浆内部的纤维因为水泥浆对光的屏蔽作用，其降解情况显著改善。老化400h后，尼龙纤维水泥砂浆的韧性指数与抗冲击强度的保持率分别可达82％－87％和94％－99％。     

冻融循环下CFRP—高性能混凝土的粘结性能

通过双面剪切试验,研究了冻融环境下CFRP-高性能混凝土界面粘结性能的发展规律。对比分析了未经冻融和经历25、50、100、150、200及300次冻融循环作用试件的破坏特征、剪应变分布、荷载滑移曲线、粘结承载力以及粘结破坏机理。结果表明,所有试件的界面破坏均发生在混凝土表层内,但随着冻融循环次数的增加,破坏界面有向胶层发展的趋势;经受冻融循环次数较少时(25、50次),界面的粘结强度、刚度及开裂荷载的变化不明显,甚至略微提高;但随着冻融循环次数的进一步增加,界面粘结性能有明显的变化,界面粘结强度、端部滑移量减小,刚度退化,初始开裂荷载水平降低,非线性特征增强。粘结极限承载力与混凝土立方体抗压强度均随冻融循环次数的增长存在先提高后下降的趋势,混凝土强度变化是界面粘结性能变化的最重要因素。     

化学建材的自然老化与人工气候老化及其相关性

分析了导致化学建材老化的主要因素 ,介绍了化学建材的自然老化与人工气候老化试验及其场地和设备 ,列举了国内外老化的试验结果 ,概述了二种老化试验的相关性 ,强调了自然气候老化的重要性     

CFRP片材拉伸性能试验研究

采用环氧树脂和碳纤维布制成CFRP条状试样,通过测试试样的拉伸强度、弹性模量、伸长率,研究了CFRP条状试样与碳纤维布性能的差异及CFRP条状试样拉伸强度的影响因素。研究表明,CFRP条状试样的拉伸强度、伸长率较碳纤维均有所提高,拉伸强度离散系数降低,但破坏表现出明显的脆性断裂,而且碳纤维试样的尺寸、环氧树脂的浸胶量等对碳纤维性能也有较大影响。     

建筑反射隔热涂料自然老化性能研究

对我国市场上现有冷屋顶反射隔热涂料的自然老化性能进行了深入、系统性研究,并探索了影响冷屋顶反射隔热涂料长期性能的主要影响因素。结果表明反射隔热涂料的太阳光反射比取决于涂料本身的物理、化学性质和曝露地区的环境、气候(包括降雨、空气中颗粒物浓度、风速及温湿度)等条件,而与样品的基材种类、曝晒角度关系不大;老化前后,样品热发射率变化不大,随老化时间延长也未见明显下降。     

稀土偶联剂WOT对PP复合材料老化性能的影响

通过高分子材料自然老化实验前后力学性能的变化,研究了稀土偶联剂WOT对PP／CaCO3、PP／Mg(OH)2、 PP／BaSO4复合体系的老化性能的影响。发现WOT对这三种填料均有良好的改性作用,体系的力学性能显著提高, 老化性能明显改善,填充量高时这种作用更加明显。老化180天后,WOT和CaCO3用量高的体系的冲击强度是纯 PP的2-2.4倍,性能保持率为66％-74％;WOT、和Mg(OH)2用量高的体系的冲击强度是PP的2.4-2.8倍,性能保 持率为77％-80％:WOT和BaSO4用量高的体系的冲击强度是PP的2.7-3.3倍,性能保持率为74％-91％。     

碳纤维增强复合材料（CFRP）索支桥梁结构综述

碳纤维增强复合材料（CFRP）作为一种新兴的建筑材料,由于具有质量轻、抗拉强度高、抗疲劳性能好、耐久性能佳等优点,受到广大土木工程人士的喜爱。现如今,钢制缆索普遍存在耐腐蚀性和抗疲劳性能差、承载力不足、温度变形大等问题。若将特殊工作环境中的钢制缆索替换为CFRP拉索,不但能解决钢制缆索的结构耐久性问题、提升桥梁的综合性能,而且能使桥梁结构变得更加轻盈和美观。首先介绍了纤维增强复合材料（FRP）的特性、分类及其主要生产工艺,然后介绍了CFRP索支桥梁结构的分类、重点研究成果及其工程应用,最后对CFRP索支桥梁结构的发展前景进行了展望。     

华北自然环境条件下碳纤维片材耐久性能的试验研究

碳纤维片材加固混凝土结构广泛应用于土木工程,关于其耐久性能的研究已得到了工程界的重视。通过对目前土木工程加固常用的几种碳纤维片材耐久性进行的试验研究,考察在华北地区自然环境条件下老化对其抗拉强度、伸长率和弹性模量等的影响。目前已完成了40个试件的试验,结果表明,随着老化时间的延长,CFRP的抗拉强度和伸长率略有降低,弹性模量基本保持不变。     

西北自然环境条件下碳纤维片材耐久性能的试验研究

FRP加固广泛应用于土木工程,对耐久性能的研究已得到了工程界的重视。对目前土木工程加固常用的碳纤维片材耐久性进行了初步的试验研究。考察我国西北自然环境条件下老化对其抗拉强度、伸长率和弹性模量等的影响。共完成40个碳纤维片材的拉伸性能试验。截至自然老化2年时,碳纤维片材伸长率略有下降,抗拉强度与弹性模量基本不变。     

西北自然环境条件下浸润树脂耐久性对碳纤维片材耐久性能的影响

CFRP加固广泛应用于土木工程,对耐久性能的研究已得到了工程界的重视。通过对目前土木工程加固常用的两种CFRP及其配套树脂在西北地区自然环境条件下耐久性进行初步的对比试验研究。试验每组试件设为5件,进行了16组共80个试件的试验。通过2年初步试验,结果表明,碳纤维片材耐久性与浸润树脂耐久性有一定的相关性。     

CFRP加固锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验研究

设计制作12根钢筋混凝土试验柱,研究在轴心受压、小偏心受压和大偏心受压条件下试验柱承载力的降低规律和碳纤维布（CFRP）加固后锈损柱承载力恢复的规律。     

玄武岩纤维布的耐久性试验研究

通过改变玄武岩纤维布、浸润树脂等因素,对玄武岩纤维增强复合材料进行湿热老化试验,系统研究随着老化时间的增长,玄武岩纤维增强复合材料抗拉强度、延伸率和拉伸弹性模量的变化规律,并与其他类型的纤维增强复合材料湿热老化性能进行比较。对玄武岩纤维在结构加固和修复中的应用和耐久性问题有一定指导意义。     

粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土预裂梁试验研究

结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,对粘贴碳纤维布加固混凝土预裂梁在正常使用荷载水平下的钢筋应变及挠度变化规律,进行了详细的室内试验。通过比较每根试验梁加固前后的挠度及钢筋应变的变化规律,研究了持荷水平、预裂程度及配筋率对加固效果的影响程度,避免了不同试件因材料力学性能差异而导致的试验误差,模拟了实际公路桥梁加固前后的荷载试验过程,增加了室内试验数据与野外检测结果的可比性。室内试验结果表明,粘贴碳纤维布可大大提高预裂梁的刚度,有效降低钢筋应力水平,与桥梁现场静载试验结果是一致的。该研究为碳纤维布加固技术在桥梁加固维修中的应用提供了可靠的依据,具有较强的实用性。     

钢纤维混凝土隧道的耐久性能研究

大型土木工程结构中,材料的腐蚀对其结构耐久性具有很大的影响,因而正确分析和认识材料腐蚀的原因至关重要。尤其对于地铁隧道这种特殊地下工程的耐久性能更为重要,针对地铁隧道的杂散电流腐蚀问题,对钢纤维混凝土结构进行了杂散电流腐蚀试验,根据钢筋混凝土腐蚀破坏和钢纤维混凝土腐蚀破坏的等效原理,建立了钢纤维混凝土结构在杂散电流腐蚀作用下结构破坏的预测模型。     

STUDY ON PRESTRESS LOSS OF CONCRETE STRUCTURE STRENGTHENED WITH PRESTRESSED CFRP PLATES

碳纤维板在张拉及使用阶段的预应力损失分析是预应力碳纤维板加固技术的关键问题之一。在分析总结现有预应力碳纤维加固工艺的基础上,借鉴GB 50010—2012《混凝土结构设计规范》,对预应力碳纤维板加固混凝土结构产生的预应力损失分项进行计算,并给出各项预应力损失的计算方法。在试验研究的基础上,建议预应力碳纤维板加固混凝土结构的预应力损失估算值取为张拉控制应力的10%～15%。