影响FRP 与混凝土粘结耐久性的环境因素有(yǒu)很(hěn)多(duō), 光老化( 尤其是紫外線(xiàn)) 是其中的一种。本文(wén)对两种粘结形式的FRP 与混凝土粘结性能(néng)进行了紫外線(xiàn)老化试验(使用(yòng)紫外線(xiàn)老化试验设备)研究和分(fēn)析。
1、研究概况
本文(wén)研究了紫外線(xiàn)对碳纤维布与混凝土粘结的耐久性的影响, 制作了两种形式的试件, 分(fēn)别為(wèi)CFRP- 混凝土正拉粘结试件和拉伸剪切试件。本文(wén)中研究了两种碳纤维布与混凝土拉伸剪切试件在紫外線(xiàn)作用(yòng)下的耐久性,两种碳纤维布分(fēn)别為(wèi)CFS1 和CFS2, 力學(xué)性能(néng)见文(wén)献 , 配套的浸渍树脂树脂B 和树脂A 的力學(xué)性能(néng)指标见文(wén)献, 底层树脂相同。本文(wén)介绍了碳纤维布( CFS1) 与混凝土的正拉粘结性能(néng)在紫外線(xiàn)作用(yòng)下的耐久性,為(wèi)对比在紫外線(xiàn)作用(yòng)下有(yǒu)无防护对正拉强度的影响, 将试件先粘钢块再进行老化。配套的浸渍树脂均為(wèi)树脂B。本次试验所用(yòng)的混凝土强度等级為(wèi)C30, 在标准环境下( 温度( 23 2) e , 相对湿度45%~ 55%) 养护28d 的抗压强度為(wèi)2717MPa。112 试件的制作和测试CFRP-混凝土拉伸剪切和正拉粘结试件按照5碳纤维片材加固混凝土结构技术规程6( CECS 146:2003) 进行制作。CFRP-混凝土拉伸剪切试件的形式及尺寸,测试CFRP-混凝土拉伸剪切强度时為(wèi)了减小(xiǎo)法向应力, 尽量避免发生法向剥离破
2、试验环境条件
本试验中的混凝土试块均在标准环境下养护28d 后开始贴碳纤维布, 贴布后在室温环境下固化7d, 放入紫外線(xiàn)老化箱中开始老化。箱中装有(yǒu)6 根40W 荧光紫外線(xiàn)灯管, 箱内温度( 35 2) e 。
3、结果与分(fēn)析
(1)紫外線(xiàn)照射对CFRP 与混凝土拉伸剪切性能(néng)的影响
本次试验所研究的两种CFRP- 混凝土拉伸剪切试件分(fēn)别经过0、1 000、2 000、3 000h 紫外線(xiàn)照射后取出, 贴加强片, 晾置2d 测其拉伸剪切强度。每次试验采用(yòng)2 组试件, 每组2 个。试验结果取其平均值。两种CFRP- 混凝土粘结界面的拉伸剪切强度试验结果见表1。图6 為(wèi)两种CFRP- 混凝土拉伸剪切强度随老化时间的变化曲線(xiàn)。两种CFRP-混凝土粘结界面的拉伸剪切强度在紫外線(xiàn)作用(yòng)下有(yǒu)相似的变化趋势, CFRP1-混凝土的拉伸剪切强度在0~ 2 000h 内基本呈線(xiàn)性下降, 至2000h 时, 下降34% , 之后基本不再下降。CFRP2 与混凝土拉伸剪切强度在0~1 000h下降较快, 至1 000h 时下降41% , 之后下降不明显。可(kě)见, 紫外線(xiàn)对CFRP 与混凝土的粘结性能(néng)影响较大。
(2)紫外線(xiàn)照射对CFRP 与混凝土正拉粘结性能(néng)的影响本次试验所研究的一种CFRP-混凝土拉伸剪切试件分(fēn)别经过0、1 000、2 000、3 000h 紫外線(xiàn)照射后取出, 粘贴钢块, 固化2d 测其正拉粘结强度。每次试验采用(yòng)3 个试件, 试验结果取其平均值。CFRP-混凝土粘结界面的正拉粘结强度试验结果见表2。CFRP-混凝土正拉粘结强度随老化时间的变化曲線(xiàn)。试验中还对一组试件先贴钢块再进行紫外線(xiàn)老化, 经过2 000h 后测正拉粘结强度。
CFRP- 混凝土正拉粘结强度在老化1 000h 时有(yǒu)所提高, 提高的幅度不大, 之后开始下降。这与树脂B 的后固化有(yǒu)关。另外, 对于先贴钢块后进行紫外線(xiàn)老化的一组试件( 即有(yǒu)防护) , 经过2 000h 老化后正拉粘结强度没有(yǒu)降低, 而经紫外線(xiàn)老化后再粘结钢块的试件( 即无防护) 经过2 000h 老化后正拉粘结强度降低12% , 可(kě)见, 防护能(néng)有(yǒu)效缓减CFRP 与混凝土的正拉粘结性能(néng)在紫外線(xiàn)作用(yòng)下的劣化。紫外線(xiàn)的光能(néng)量高, 能(néng)破坏聚合物(wù)材料中的典型共价键, 使聚合物(wù)变成游离基, 引发材料的光降解。另外, 紫外線(xiàn)还通过引发和促进氧对树脂的作用(yòng), 引起复合材料的老化。聚合物(wù)材料的光降解开始于基體(tǐ)中的发色团对辐射的吸收。试验中也观察到, 经过紫外線(xiàn)照射后树脂A 和树脂B 均产生了变色。
4、紫外線(xiàn)对CFRP 与混凝土粘结性能(néng)的影响结论
1) 紫外線(xiàn)对CFRP 与混凝土的拉伸剪切强度影响较大。两种CFRP-混凝土粘结界面的拉伸剪切强度在紫外線(xiàn)作用(yòng)下有(yǒu)相似的变化趋势, CFRP1-混凝土的拉伸剪切强度老化2 000h, 下降34%。CFRP2-混凝土拉伸剪切强度老化1 000h 时, 下降41%, 之后下降不明显。
2) 防护措施对于FRP 加固混凝土的效果有(yǒu)很(hěn)大的保障作用(yòng)。对于有(yǒu)防护的正拉粘结试件老化2 000h后粘结强度没有(yǒu)降低, 而无防护的经过2000h老化后正拉粘结强度降低12%, 可(kě)见, 防护能(néng)有(yǒu)效缓减CFRP-混凝土的正拉粘结性能(néng)在紫外線(xiàn)作用(yòng)下的劣化。http://www.zhenghangsy.net