寒区氯盐环境下CFRP加固混凝土耐久性研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tttde123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着中国城市化进程的快速推进,混凝土作为一种经济性、适用性的建筑材料被广泛应用于建筑领域中。随着时间的推移,大量的混凝土建筑物由于老化和环境腐蚀等因素已经不满足于当前的使用要求。尤其是在严寒地区的海洋环境中,混凝土建筑物同时受到氯盐侵蚀和冻融循环的耦合作用,这种耦合作用导致混凝土迅速劣化,其实际使用寿命远未达到设计使用年限。碳纤维增强聚合物(carbon fiber-reinforced polymer,以下简称CFRP)在氯盐环境中的化学性质较稳定,将其粘贴在混凝土表面可以防止氯盐环境直接接触混凝土,以此提高混凝土建筑物的耐久性,因此CFRP加固法拥有光明的发展前景。基于上述工程背景,对CFRP加固混凝土在氯盐浸泡环境、氯盐浸泡和冻融循环的耦合作用(以下简称盐冻耦合环境)下的耐久性进行了研究。试验制备了环氧树脂胶片材、CFRP片材、CFRP加固混凝土轴压试件和CFRP加固混凝土受弯试件,设置了氯盐浸泡和盐冻耦合两种氯盐环境,通过质量监测、p H监测、氯离子浓度测量、显微镜观察和力学试验等方法讨论各类试件在两种氯盐环境中的耐久性。结果表明:(1)与氯盐浸泡环境相比,在盐冻耦合环境中,冻融循环加剧了环氧树脂胶和CFRP片材的损伤,导致环氧树脂胶和CFRP片材的抗拉性能严重退化。在两种氯盐环境中,CFRP片材的耐久性强于环氧树脂胶片材。(2)与氯盐浸泡环境相比,在盐冻耦合环境中,冻融循环加剧了轴压试件和受弯试件的损伤,轴压试件的抗压性能和受弯试件的抗弯性能严重退化。CFRP不仅可以提高轴压试件和受弯试件的承载力,还能提高轴压试件和受弯试件的耐久性。CFRP粘贴面积率越高,对轴压试件承载力和耐久性的提升效果越明显。(3)基于Fick第二定律建立了氯离子扩散模型,并提出了混凝土中氯离子浓度的时变计算公式。建立了片材拉伸力学模型,模拟值和试验值吻合较好,破坏形态和试验基本一致,并解释了模拟值和试验值之间存在的误差问题。建立了混凝土轴压试件的压缩模型和混凝土受弯试件的弯拉模型,模拟值和试验值吻合较好,通过引入胶合界面的损伤参数,实现CFRP—混凝土粘结力的退化。以上模拟具备一定的参考价值,可为未来的相关研究提供技术支持。
其他文献
竹材作为一种可快速再生资源,具有可回收、低碳、环保以及无污染等显著优点,满足我国对绿色可持续发展建设的要求,而且与联合国所提出建设可持续发展城市与社区,降低温室气体排放的目标相一致。重组竹是一种将竹材重新组织加以强化成型的一种竹质新材料,它不仅兼顾普通竹材优点,同时有不受截面形式限制,强度高、耐久性好以及工业化程度高等一系列优势,重组竹材的抗压性能好,适合用作受压构件,但是由于其强度高,截面尺寸往
学位
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是在微生物催化作用下去除污染物并同时产生电能的装置,污染物处理与废弃物资源化利用领域具有重要的应用前景。目前,制约MFC实际应用的一个重要因素是电池输出功率偏低。其中,较低的胞外电子传递效率是限制MFC功率输出的主要因素之一。因此,提高细胞胞外电子传递效率对于强化MFC产电性能及输出功率至关重要。近年来研究表明,通过对MFC产电微生物
学位
<正> 笔者自1970~1984年治疗小儿发热抽搐证32例,疗效显著,现总结如下: 一、临床资料 (一)一般资料:32例中男性27例,女性5例;年龄14个月至6周岁,其中2~3周岁者24例,占75%,发病时间2~15个月。抽风时高热者25例,中等度发热者3
期刊
蔬菜国民需求量大而耕地资源紧缺,为提高复种率、增加经济效益,近年来我国设施蔬菜生产得到大力发展。设施环境存在高温、高湿以及无雨水淋洗等特点,生产中往往单一追求蔬菜产量,从而长期过量施用化肥,这为设施土壤带来了许多问题,短期内施用有机肥可有效改善土壤质量,但长期施用下有机肥对设施蔬菜土壤影响是否存在弊端,仍待探究。因此,为对改良设施土壤提供理论支撑、保障农业环境质量安全,本文基于十年长期定位试验,选
学位
钢桥在服役期间,由于传统沥青铺装材料粘结界面的抗剪强度较低、粘结能力不足,铺装体系常发生多种病害,影响钢桥的使用寿命。国内外学者们虽提出相应解决方案,但仍无法从根本上解决铺装体系界面间粘结能力差的问题。聚氨酯混凝土凭借其优异的力学性能及粘结性能,逐渐开始被应用于桥面铺装领域。但目前关于聚氨酯混凝土与钢桥面板界面粘结性能研究较少,同时考虑温度和法向压力下界面粘结性能的研究基本空白。本文以聚氨酯混凝土
学位
架空索道是能实现远距离客货输运的特种设备,被广泛应用于陡壁、山崖等复杂地形条件下的客货运输作业。整个系统呈现出缆索跨度大、缆车易摆动、系统阻尼小等特点,缆车轿厢具有较强风致效应敏感性。此外,架空索道所处的陡壁、峡谷与山崖等地形往往处于复杂风场环境下,进一步加大了架空索道的风致安全隐患。因此,研究缆车的气动特征以及风效应控制方法对于保障缆车的运行安全至关重要。本文采用数值模拟、现场试验、风洞试验等方
学位
随着全球人民生活水平的不断提高,人均纺织品的消耗量逐年增加,导致大量废旧纺织品的产生。在众多废旧纺织品中,废旧涤棉纺织品占有量高达50%以上,同时在新型冠状病毒(COVID-19)大流行期间,一次性聚丙烯无纺口罩的使用量出现了急剧增长的现象,导致废旧聚丙烯无纺织物的产量暴增。目前,废旧纺织品的后端高值化利用体系缺失,大部分废旧纺织品被焚烧或填埋处置,这造成了极大的环境污染和资源浪费。不仅如此,在当
学位
微塑料(Microplastics,MPs)是一种新兴的环境污染物,在环境水体中广泛存在。由于微塑料体积微小且表面容易吸附有毒物质,严重威胁水生生物及人类健康安全,微塑料污染已成为全球关注的重点。为了防控水环境中的微塑料污染,需要对水环境微塑料进行溯源及迁移转化研究。城市污水处理厂作为微塑料的汇源,在微塑料的迁移中扮演着重要角色,被认为是水体微塑料的重要来源之一,因此,开展城市污水处理厂中微塑料迁
学位
我国农作物病虫害严重,威胁粮食安全,化学农药虽可挽回部分粮食损失,但其大量使用污染了环境。为降低农药污染影响,各界逐渐着力高效、无毒、无残留的替代农药产品研制。其中,高级氧化技术制备强氧化性自由基溶液因有广谱杀菌能力,药剂易于制取且安全清洁,喷施后易分解为无毒害的氧气和水,目前正成为研究热点。本论文通过搭建相应农业病虫害绿色防控装备,规模化就地合成环境友好的强氧化自由基溶液,测定该溶液性质,考察其
学位
桩承式加筋路堤因其经济高效的优点已在高速公路和铁路工程建设中得到了广泛的关注。在桩承式加筋路堤中,土拱效应和张拉膜效应是主要的荷载传递机制,许多学者针对以上两种荷载传递机制已经展开了大量的研究,但还有很多需要进行完善的地方。比如,现有许多的土拱效应计算方法都是基于正方形布桩形式的场地设计的,能应用于三角形布桩场地下的土拱效应计算方法还很少,且计算结果与实测也有较大的偏差;大多数张拉膜效应计算方法都
学位