硫酸鹽與凍融循環(huán)共同作用對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能的影響研究

硫酸鹽與凍融循環(huán)共同作用對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能的影響研究

摘要：

隨著碳纖維復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)工程中的廣泛應(yīng)用，CFRP（碳纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料）與混凝土之間的界面粘結(jié)性能成為研究的焦點(diǎn)。本研究通過模擬實(shí)際工程環(huán)境中的硫酸鹽侵蝕與凍融循環(huán)共同作用，對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明，硫酸鹽侵蝕與凍融循環(huán)共同作用對CFRP-混凝土界面的粘結(jié)性能有顯著影響，同時也對CFRP材料的力學(xué)性能產(chǎn)生了一定的影響。在接下來的工程中，需要進(jìn)一步優(yōu)化CFRP-混凝土界面的設(shè)計(jì)和施工工藝，以提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。

關(guān)鍵詞：硫酸鹽；凍融循環(huán)；CFRP；混凝土；界面粘結(jié)性能

1.引言

CFRP在結(jié)構(gòu)工程中具有重要意義，尤其是在加固和修復(fù)受損結(jié)構(gòu)方面具有廣泛應(yīng)用。然而，CFRP與混凝土之間的粘結(jié)性能是影響其應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素之一。在實(shí)際使用過程中，CFRP-混凝土界面往往處于惡劣的環(huán)境中，比如硫酸鹽的侵蝕以及凍融循環(huán)等。因此，研究硫酸鹽與凍融循環(huán)共同作用對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能的影響，具有一定的理論和實(shí)際意義。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1樣品制備

本研究選取常用的CFRP片材和混凝土試塊作為樣品，采用預(yù)處理和干燥等工藝對樣品進(jìn)行制備。

2.2硫酸鹽侵蝕實(shí)驗(yàn)

將制備好的樣品分別置于硫酸鹽溶液中，以模擬硫酸鹽的侵蝕環(huán)境。通過不同濃度和時間的實(shí)驗(yàn)，研究硫酸鹽對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能的影響。

2.3凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)

將制備好的樣品置于凍融循環(huán)裝置中，以模擬凍融循環(huán)環(huán)境。通過不同循環(huán)次數(shù)、溫度和濕度的實(shí)驗(yàn)，研究凍融循環(huán)對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能的影響。

3.結(jié)果與討論

3.1硫酸鹽侵蝕對界面粘結(jié)性能的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著硫酸鹽濃度和侵蝕時間的增加，CFRP-混凝土界面的粘結(jié)強(qiáng)度逐漸減弱。硫酸鹽的侵蝕導(dǎo)致混凝土表面的毛細(xì)孔擴(kuò)大，而CFRP片材在界面處仍然保持較高的密實(shí)性，從而導(dǎo)致界面粘結(jié)強(qiáng)度降低。

3.2凍融循環(huán)對界面粘結(jié)性能的影響

凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著循環(huán)次數(shù)、溫度和濕度的增加，CFRP-混凝土界面的粘結(jié)強(qiáng)度逐漸降低。凍融循環(huán)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的微裂紋擴(kuò)展和剝落，從而削弱了界面的粘結(jié)性能。

4.結(jié)論

本研究通過模擬硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)共同作用，對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能進(jìn)行了深入研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)對界面粘結(jié)性能有顯著影響。在實(shí)際工程中，應(yīng)該采取措施，減少硫酸鹽侵蝕和凍融循環(huán)對CFRP-混凝土界面的影響，以提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性本研究通過實(shí)驗(yàn)研究了硫酸鹽和凍融循環(huán)對CFRP-混凝土界面粘結(jié)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著硫酸鹽濃度和侵蝕時間的增加，CFRP-混凝土界面的粘結(jié)強(qiáng)度逐漸減弱。硫酸鹽的侵蝕導(dǎo)致混凝土表面毛細(xì)孔擴(kuò)大，從而降低了界面粘結(jié)強(qiáng)度。同時，凍融循環(huán)也會導(dǎo)致CFRP-混凝土界面的粘結(jié)強(qiáng)度降低，由于凍融循環(huán)引起混凝土內(nèi)部