湿热盐耦合作用下混凝土中受力GFRP筋劣化机理研究

摘要

混凝土耐久性问题不容忽视，国内外每年用于修复由于耐久性不足而损坏的桥梁建筑物耗资巨大，尤其是沿海地区，混凝土建筑物更容易由于潮湿而发生老化损伤。由于钢筋被锈蚀，导致混凝土暴露在外界环境中，外界环境的变化，例如温度、湿度的变化以及滨海盐等环境等因素都会对混凝土造成危害。由于混凝土的组成材料不同，当混凝土受到外界施加的拉应力时，内部裂缝的变化也会不均匀，随着裂缝宽度的增加，这种裂缝将会变得越来越明显，混凝土建筑物的工作必然会受到影响。GFRP筋作为一种新型材料，具有与钢筋相同的高强性质，同时耐锈蚀能力强，不仅仅提高了混凝土结构的耐久性，同时也降低了结构的维修成本。为了防止钢筋锈蚀混凝土在湿热盐耦合作用下产生裂缝，所以有必要对GFRP筋在不同温度、不同湿度、盐等特殊环境下进行力学性能试验，使人们对于GFRP筋的了解更加深入。
　　本文对直径为8mm，长度为890mm的GFRP筋混凝土试件在以下四种条件下进行张拉试验，其中GFRP筋外包混凝土的直径为108mm，高度200mm。第一种条件为，相同的外界湿度95％，温度分别为20℃、40℃、60℃;第二种条件为，温度60℃，湿度85％条件下，混凝土强度等级不同，分别为C30、C50、C70;第三种条件为，温度20℃、40℃、60℃条件下浸泡盐溶液;第四种条件为，温度60℃，湿度在75％、85％、95％条件下施加应力水平，应力水平大小为0％、30％、50％的极限荷载。最后得到以下结论:GFRP筋的抗拉强度随温度升高而降低;混凝土的强度等级越高，GFRP筋抗拉强度越低;盐溶液中浸泡的GFRP筋混凝土试件，GFRP筋混凝土试件的抗拉强度随温度的升高而降低;在温度60℃时，湿度在95％条件下施加50％的应力水平，GFRP筋的抗拉强度最低。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1背景介绍

1．2国内外研究现状

1．2．1几种常用纤维及树脂的概述

1．2．2国内外GFRP筋耐久性的研究现状

1．3论文的主要研究内容

第2章混凝土中GFRP筋试验研究介绍

2．1前言

2．2试验选材及装置

2．2．1试验选材

2．2．2 GFRP混凝土试件的设计

2．2．3 GFRP筋拉伸长度设计

2．2．4 GFRP筋混凝土试件模具的设计

2．2．5试验环境条件

2．3试验相关设备及使用材料

2．3．1试验设备及具体操作

2．3．2试验盐溶液配置

2．4试件的配制

2．4．1试验原材料

2．4．2混凝土配合比设计

2．5试件的制作及试验具体操作流程

2．5．1试件的制作

2．5．2本论文试验的具体内容

2．5．3试件的制作

2．6本章小结

第3章湿热盐及混凝土强度对GFRP筋耐久性影响

3．1引言

3．2试验介绍

3．3试验过程介绍

3．3．1张拉试件的制作

3．3．2试验参数设定

3．3．3试验的具体操作过程

3．4试验结果分析

3．4．1温度影响下试验结果及分析

3．4．2基于温度影响下GFRP筋拉伸强度预测

3．4．3不同混凝土强度等级耐久性影响

3．4．4不同混凝土强度对GFRP筋拉伸强度影响预测

3．4．5浸泡盐的GFRP筋试验结果及分析

3．5本章小结

第4章GFRP筋混凝土受力试验

4．1本章试验内容

4．2试验设计

4．2．1试验方案

4．2．2试验夹具设计

4．3试验现象

4．4湿热力耦合试验结果分析

4．5本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果

致谢