拉擠玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料筋的高溫耐堿性試驗(yàn)方法
時(shí)間：2023-03-15 09:39:42 瀏覽量：
混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕會(huì)影響結(jié)構(gòu)使用性能，降低耐久性。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于侵蝕性環(huán)境或暴露性環(huán)境時(shí)，鋼材銹蝕問題將更加嚴(yán)重！英國建造在海洋及含氯化物介質(zhì)環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因鋼筋銹蝕需要重建或更換鋼筋的占1/3以上。
我國在20世紀(jì)80年代初的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，使用了10～30年的水工建筑物有近六成出現(xiàn)鋼材銹蝕破壞，使用了7～25年的海港碼頭有近九成出現(xiàn)鋼材銹蝕破壞。
目前我國基本建設(shè)方興未艾，大型水利工程、房屋建筑、橋梁、海港工程的建設(shè)層出不窮，重大工程的加固改造越來越多，提高結(jié)構(gòu)耐久性和安全性成為非常急迫的問題。根據(jù)目前國際的研究結(jié)果，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋材料具有良好的耐久性使用功能，其在抗腐蝕等方面具有傳統(tǒng)鋼筋無法比擬的優(yōu)勢。
基于這種現(xiàn)狀，為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性和結(jié)構(gòu)安全性，利用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋(glass fiber reinforced polymer，GFRP)及其制品具有良好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，甚至一些“特點(diǎn)”，將其替代混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋組成某些構(gòu)件，既能發(fā)揮GFRP筋混凝土與鋼筋混凝土相似的力學(xué)特點(diǎn)，又可避免鋼筋銹蝕帶來的混凝土病害。
目前，國內(nèi)對于GFRP筋的性能研究著重在其抗拉性能、抗剪性能以及其與混凝土的黏結(jié)性能等方面，而關(guān)于GFRP筋耐久性方面的研究相對較少。事實(shí)上，GFRP筋在混凝土工程中的應(yīng)用不僅取決于其物理力學(xué)性能是否優(yōu)于鋼筋，還取決于其耐腐蝕性能是否滿足工程使用。
玻璃纖維筋與鋼筋
國內(nèi)外大量研究均表明GFRP筋耐氯離子腐蝕性能和耐酸性能優(yōu)于鋼筋，可部分替代鋼筋用于混凝土等特殊工程中，而堿性環(huán)境對GFRP筋的腐蝕性較強(qiáng)。
在堿性環(huán)境下，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的桿體直徑會(huì)有所減少且表面顏色也會(huì)產(chǎn)生變化，對桿體抗拉強(qiáng)度的影響均比在酸、鹽環(huán)境下的大。不容忽視的是GFRP筋在混凝土中的應(yīng)用正處于這種堿性環(huán)境中，其耐堿性能是否能滿足設(shè)計(jì)并沒有相關(guān)研究給出明確答案，相應(yīng)的耐堿性試驗(yàn)方法國內(nèi)還沒有統(tǒng)一執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。
在這種情況下，缺乏相應(yīng)依據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)化，并預(yù)測合理的GFRP筋混凝土結(jié)構(gòu)壽命，這將制約我國GFRP筋材料在土木工程行業(yè)的發(fā)展。
綜上所述，按照我國目前生玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的能力，以及在實(shí)際應(yīng)用中取代鋼筋用于混凝土工程中的普及度，若無法規(guī)范玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋在堿性環(huán)境下的快速試驗(yàn)方法，那么在實(shí)際應(yīng)用過程中(包括工程設(shè)計(jì)與施工、產(chǎn)品生產(chǎn)等)將存在很大的不便之處，也不能很好地規(guī)范市場，因此結(jié)合市場應(yīng)用編制《玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋高溫加速耐堿性試驗(yàn)方法》是很有必要的。
《玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的高溫耐堿性試驗(yàn)方法》編制組在全國纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)土木工程用復(fù)合材料及纖維分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC39/SC1)的指導(dǎo)下，進(jìn)行了大量的調(diào)研和試驗(yàn)研究工作，并參考了日本JIS A1193—2005混凝土加筋用纖維增強(qiáng)聚酯(FRP)棒材和柵網(wǎng)的抗堿性的試驗(yàn)方法《Test Method for Alkali Resistance of Fiber Reinforced Polymer(frp) Bars and Grids for Reinforcement of Concrete》(此標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于堿性溶液的要求為與混凝土中含有的細(xì)孔溶液組成相當(dāng)?shù)膲A性水溶液或者10%的氫氧化鈉水溶液)和ACI 440.3R用于混凝土結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的FRP筋試驗(yàn)方法《Guide Test Methods for Fiber Reinforced Polymers(FRPs)for Reinforced or Strengthening Concrete Structures》等試驗(yàn)方法。
最終本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋高溫耐堿性試驗(yàn)方法的術(shù)語、試驗(yàn)原理、試樣、試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟、計(jì)算、試驗(yàn)報(bào)告。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥混凝土工程的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋高溫耐堿性的試驗(yàn)，包括不持荷堿液浸泡狀態(tài)和持荷堿液浸泡狀態(tài)兩種試驗(yàn)方法，其他纖維增強(qiáng)筋也可參照使用。
出處：誠鑫達(dá)
