CFRP加固混凝土结构耐久性试验研究

为了对海水环境下CFRP-混凝土界面性能进行研究,采用42个CFRP片材进行了CFRP材料物理力学性能试验,采用72个混凝土单剪试件对海水环境下CFRP-混凝土界面黏结性能进行试验。结果表明:CFRP材料的耐久性良好,长时间的海水腐蚀对CFRP材料的物理性能没有太大影响;CFRP-混凝土黏结强度随腐蚀时间增加而降低;长时间海水腐蚀对界面延性有不利影响,对界面应变发展规律和黏结滑移关系没有明显影响。     

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。     

海水环境中CFRP-混凝土界面破坏机理初探

本文推导了面内单剪试验中CFRP-混凝土界面的应力公式。通过分析界面上剪应力的变化并结合已有的结论,初步得到了CFRP-混凝土界面经过海水腐蚀后的破坏机理。     

海水环境中CFRP-混凝土界面破坏机理初探

本文推导了面内单剪试验中CFRP-混凝土界面的应力公式.通过分析界面上剪应力的变化并结合已有的结论,初步得到了CFRP-混凝土界面经过海水腐蚀后的破坏机理.     

氯盐干湿循环作用下CFRP混凝土界面黏结性能研究

为了考察碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)与混凝土结构在氯盐干湿循环作用下界面黏结强度,开展不同干湿循环周期下混凝土的弹性模量、抗压强度和CFRP混凝土单剪试件界面黏结性能的腐蚀劣化试验研究。通过模拟氯盐的干湿循环作用和自主设计的单剪试验稳定装置,对混凝土基体的腐蚀劣化性能和界面的有效黏结长度进行研究,基于Popovics方程分别对不同腐蚀周期的界面黏结应力-滑移关系和界面断裂能进行研究。在此基础上,分析干湿循环作用下CFRP-混凝土界面黏结强度的劣化机理,并建立界面的时变黏结强度计算模型。结果表明,随着干湿循环周期的增长混凝土基体的弹性模量整体变化不大,而抗压强度则呈现出先增大后减小的趋势,最终腐蚀120 d后较未腐蚀混凝土抗压强度降11.2%;界面的有效黏结长度从未腐蚀的120 mm降低到腐蚀120 d后的72 mm,界面的断裂能也大幅下降。基于Popovics方程得到的腐蚀环境下CFRP混凝土界面黏结应力-滑移关系可揭示界面黏结强度劣化机理,建立的界面时变黏结强度模型有效,可应用于不同干湿循环作用下CFRP混凝土界面黏结强度的计算。     

海水与腐蚀电流耦合作用下铝合金与混凝土界面黏结性能

为提高海洋混凝土结构的耐久性和使用性,基于牺牲阳极的阴极保护技术,对腐蚀防护与结构一体化的铝合金板-钢筋混凝土组合构件的界面黏结性能进行试验研究,建立海水环境与腐蚀电流耦合作用下界面黏结强度的计算方法。通过设计15组45个铝合金板与混凝土界面剪切试件,分别进行室内养护和耦合环境(海水环境与腐蚀电流)加速锈蚀,并进行单剪试验,研究黏结长度(60、80 mm和100 mm)、黏结宽度(60、80 mm和100 mm)、铝合金板表面刻槽深度(1.5 mm和2.5 mm)以及锈蚀时间(30、60 d和90 d)等参数对界面破坏形式、极限荷载及应变分布的影响。结果表明：室内环境养护下,试件的破坏形式为黏结层-混凝土之间的界面剥离,而耦合环境下试件的破坏形式转变为铝合金板与黏结层之间的界面剥离,且当锈蚀龄期达到90 d时,剥离的混凝土面积明显减少,故海水和腐蚀电流的耦合作用会降低铝合金板与黏结层界面的黏结性能;增大黏结长度、宽度以及表面刻槽深度,可提高室内环境下试件界面的极限破坏荷载,也能缓解耦合环境对试件界面黏结性能的不利影响;但黏结长度或宽度超过80 mm后,其缓解作用减弱。利用试验测试获得的...     

氯盐环境下碳纤维布加固受损钢筋混凝土构件界面耐久性研究

以钢筋混凝土(RC)棱柱体为研究对象,基于法拉第定律,利用电化学的方法加速模拟钢筋混凝土不同程度的腐蚀损伤,探讨氯盐环境中既有钢筋锈蚀程度和加固方式对碳纤维增强复合材料(CFRP)加固RC构件界面耐久性的影响。本研究考虑直接粘贴加固、裂缝修补后粘贴加固和替换受损混凝土后加固三种修复方法,实施CRRP加固后界面搭接构件的氯盐加速腐蚀,通过开展氯盐腐蚀后的CFRP-混凝土界面单剪加载试验,初步探明了氯盐环境下CFRP加固腐蚀受损RC构件界面的破坏机理,并建议了不同腐蚀程度RC构件的加固方法。研究表明:加固前RC构件既有钢筋锈蚀程度对CFRP的加固效果影响显著;对于钢筋锈蚀率较大的试件,采用裂缝修补后粘贴CFRP加固法和替换受损混凝土后加固法更能发挥CFRP材料的高强性能,提高界面的耐久性。     

酸雨干湿耦合作用下树脂水泥界面腐蚀特性

为探究酸雨环境下树脂-水泥界面劣化对树脂导光水泥基材料(RLCCM)力学性能及界面微观结构的影响,以透明树脂和水泥基体为载体,通过酸雨-干湿耦合作用加速试验,测试树脂-水泥界面斜剪黏结强度、表面外观特征变化,并通过环境扫描电子显微镜-能谱仪(ESEM-EDS)分析树脂-水泥界面在酸雨环境下的劣化机理.结果表明:树脂-水泥基试样的斜剪破坏均从树脂-水泥界面处开始;在酸雨-干湿耦合作用下,界面斜剪黏结强度呈先升后降趋势,水泥基体自靠近界面的位置处开始腐蚀,随着龄期的增长,破坏由表及里逐渐发生;在酸雨-干湿耦合作用下,试样中的氢氧化钙(CH)在早期被逐渐消耗,部分生成石膏,体积膨胀填充部分界面空隙,使树脂-水泥界面结合更为紧密;随着腐蚀时间的延长,试样中的C-S-H被逐渐消耗,石膏越来越多,树脂-水泥界面附近覆盖了1层白色黏稠状的石膏,导致界面出现裂缝.     

海水侵蚀环境下再生混凝土梁的损伤劣化研究

采用5倍海水浓度的人造海水对再生混凝土梁进行了加速腐蚀,通过超声平测法测得了腐蚀劣化龄期分别为t=60 d、t=120 d、t=180 d及t=240 d时各再生混凝土试验梁的腐蚀损伤层厚度,研究了梁的腐蚀损伤度随腐蚀时间的变化规律。结果表明,粉煤灰掺量为40%的C30与C40级再生混凝土梁与同强度等级的其他梁相比,均具有较强的抗海水侵蚀性能。同时,建立了海水侵蚀环境下再生混凝土梁的损伤劣化模型。     

植石混凝土桥面沥青铺装层间抗剪性能研究

为了研究植石水泥混凝土桥面板与沥青铺装层层间抗剪性能,采用传统的刻槽、毛面、光面界面类型桥面铺装试件作为对比,测试了0,0.7,1.4MPa这3个竖向荷载作用下,不同界面类型试件的层间极限抗剪强度;分析了0.7MPa竖向荷载作用下,不同界面类型试件层间剪应力与剪切位移的关系;研究了温度、水以及冻融循环作用对不同界面类型试件层间抗剪性能的影响,并进一步针对植石界面类型试件,分析了AC-13C,AC-20C与SMA-13沥青铺装层对其层间抗剪性能的影响.结果表明:与另外3种界面类型试件相比,植石界面类型试件具有较大的内摩阻角和黏聚力,其层间极限抗剪强度达到1.0MPa以上,并且残余抗剪强度达到了极限抗剪强度的80%;植石界面类型试件对环境中温度和水的敏感性较低,在冻融循环作用下其层间极限抗剪强度衰减幅度最小;沥青铺装层材料组成对植石界面类型试件的层间抗剪强度具有显著影响,AC-20C和SMA-13沥青铺装层试件的层间抗剪性能优于AC-13C沥青铺装层试件.     

海水对树脂耐久性影响的分析

研究了海水腐蚀环境对树脂基本力学性能的影响。将两种树脂各25个试件置于实验室条件下的海水腐蚀环境中老化,其间每隔一定时间做拉伸试验,得到两种树脂的强度、弹性模量和伸长率对时间的变化规律,在此基础上经过拟合得到树脂的强度模型并提出强度公式。试验结果表明,海水腐蚀环境对树脂的影响比较大。     

海水环境下混凝土耐久性研究

采用岩相分析、X射线衍射分析、化学分析和扫描电镜/能谱分析等方法,对珠江三角沿海地区某30年跨海大桥桥墩混凝土开裂的原因及其耐久性问题进行研究。研究结果表明,该海工混凝土含有碱活性细集料,在海水环境下发生了碱-集料反应;海水的镁盐也侵蚀了混凝土,在粗裂缝的表面生成了大量的氢氧化镁沉淀;碱-集料反应与海水镁盐侵蚀等复合作用导致混凝土开裂。这是我国首例海水环境下混凝土因细集料发生碱-集料反应,并受镁盐侵蚀而造成复合破坏的报道。海工混凝土需综合考虑海水环境的影响,在选用集料时,应检测其碱活性,避免使用具有碱活性的集料。具有碱活性的细集料对混凝土耐久性的影响需引起重视。     

海水化学侵蚀作用下混凝土抗拉强度

通过配制人工海水,采用合理的干湿循环加速侵蚀机制,进行了混凝土试块在10次,20次,30次,40次,50次,60次干湿循环后的力学性能测试,研究了混凝土受侵蚀后的表观损伤变化规律,结合实验测试结果建立了混凝土化学侵蚀作用下的抗拉强度退化模型,从而有效评估混凝土在海洋环境下化学侵蚀后的损伤。     

采用中子照相观测无裂缝和带裂缝混凝土的水分侵入

钢筋混凝土结构的使用寿命在很大程度上取决于混凝土材料本身的质量、保护层厚度、侵蚀环境等.水和溶解于水中的有害离子能够通过混凝土孔隙的毛细吸附、扩散或两者的复合作用侵入到混凝土内部.两者复合作用的机理非常复杂,无法通过简单的模型进行描述,因此,目前对侵蚀环境下钢筋混凝土结构的使用寿命预测方法还不完全成熟.成功采用了一种有力的检测方法———中子照相,来观测水分在多孔混凝土中的运动过程,试验结果为今后建立可靠的寿命预测模型提供了坚实的试验基础.在介绍中子照相基本原理的基础上,对无裂缝和带裂缝混凝土的毛细吸水过程进行了实时中子成像.水分在钢筋与混凝土的界面处以及在裂缝前方的断裂区内部的运动过程尤为特殊.首次就水分的侵入过程进行了详细的可视化研究,试验结果有助于进一步更好地理解钢筋混凝土的劣化机理,寻求提高混凝土耐久性的措施.     

浅析受浓度差异海水腐蚀混凝土性能

目前国内外都局限于研究普通混凝土在一种海水浓度腐蚀后的性能,然而对混凝土在不同浓度的海水中腐蚀的分析很少,基于海水主要成分,实验配置2、4、6倍人工海水对混凝土加速腐蚀,实验表明,在人工模拟海水环境中,不同浓度海水对混凝土抗压强度有一定的影响。     

VRA新型混凝土结构防腐涂料

VRA新型混凝土结构防腐涂料是一种弹性、高强度、环保型防腐涂料;根据应用环境不同,研制成单组份和双组份,适应于不同环境的混凝土结构的防护。该产品主要用于工业和民用建筑防护、防腐,因该材料无毒、无污染、耐强酸、强碱、盐、工业污水、生活污水、海水、溶剂等,干湿面均可施工。     

海水环境中钢筋混凝土结构的防腐技术

受海水环境介质的影响,沿海地区钢筋混凝土构造物往往会出现钢筋锈蚀、混凝土破坏的现象,结构的耐久性、安全性受到严重影响,造成的不良社会影响和经济损失重大。结合工程实践,介绍海水环境介质对钢筋混凝土结构的腐蚀破坏机理以及主要防护技术措施。     

海水侵蚀下钢筋混凝土梁斜截面承载力试验研究

港口、码头、混凝土近海平台等海工结构物长期暴露在恶劣的环境中。外部腐蚀介质的影响会降低其安全性、耐久性和可靠性。尤其海水浪溅区的钢筋混凝土结构物受海水腐蚀更易遭受破坏 ,造成的损失也非常巨大。结构的安全性、耐久性和可靠性日益成为人们研究的重要课题。本文通过 15根钢筋混凝土试验梁在多循环人工海水侵蚀后进行的斜截面承载力试验 ,研究了钢筋混凝土梁在遭受腐蚀的不同时间段内梁的斜截面承载力的变化情况。提出了不同干湿循环条件下几种不同配比的钢筋混凝土梁的力学性能变化规律。     

渗透结晶材料和粉煤灰对海工混凝土氯离子渗透性能的影响研究

粉煤灰和渗透结晶材料对海工混凝土抗氯离子渗透性能有很大影响。采用了GB/T50082—2009中的快速氯离子迁移系数法和电通量法对海水环境下掺有粉煤灰和水泥基渗透结晶材料的混凝土进行测试。结果表明:在一定掺量范围内,随着粉煤灰和水泥基结晶材料掺量的增加,海水环境下混凝土抗氯离子渗透性能有显著提高。     

砾石垫层-混凝土接触面力学特性单剪试验研究

混凝土面板坝的安全与面板的受力状态密切相关。混凝土面板与砾石垫层料的特性有较大差异,两者之间接触面的力学特性,对于面板的应力与变形具有重要影响。结合国内在建的水布垭高面板堆石坝的设计科研需要,研制了一大型叠环式单剪仪,对面板与砾石垫层间接触面的力学特性进行了试验研究。为了对接触面的不同处理方式的效果进行对比,为设计方案的选择提供依据,分别进行了混凝土面无保护、砂浆保护和乳化沥青保护三种接触面的剪切试验。