海洋环境下碳-玻璃纤维混杂筋吸湿行为和层间剪切性能研究

采用薄碳纤维层外包裹玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋，制备碳-玻璃纤维混杂筋(HFRP筋),提升芯层GFRP筋长期力学性能，在海工结构中具有巨大的应用潜力。对水，强、弱碱，盐碱等溶液下GFRP、HFRP裸筋吸湿行为和层间剪切强度变化规律进行研究，同时与水、模拟海水溶液下砂浆包裹GFRP和HFRP筋的层间剪切强度进行对比分析。研究表明：强碱、盐碱溶液下，HFRP裸筋吸湿率小于GFRP裸筋，HFRP裸筋层间剪切强度保留率大于GFRP裸筋，碳纤维层延缓芯层GFRP筋劣化速率；水、弱碱溶液下，HFRP裸筋吸湿率大于GFRP裸筋，60℃下HFRP裸筋层间剪切强度保留率小于GFRP裸筋。水、模拟海水溶液下砂浆包裹GFRP和HFRP筋的破坏模式和层间剪切强度变化与水、弱碱溶液下GFRP和HFRP裸筋相似。基于Arrhenius理论，预测了强碱、盐碱溶液下GFRP和HFRP裸筋在4,17,21℃下的长期层间剪切强度。