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随着我国的城市化率的逐年提高,全国因建设工程所必需消耗的混凝土也在不断提高,与之相匹配的是制备混凝土所需的淡水和河砂消耗量巨大,带来了一系列生态问题。为了缓解淡水和河砂消耗量巨大的现状,响应国家提出大力提倡进一步开发海洋资源的政策,本文提出利用海水和海砂来替代淡水和河砂制备海水海砂混凝土。众所周知,普通钢筋混凝土结构容易被海洋或临海环境中的氯离子侵蚀,造成结构内部钢筋锈蚀,进而导致结构耐久性和安全性大幅降低。为了提高海洋或临海环境中建筑结构的耐久性和安全性,避免钢筋容易受氯离子侵蚀的不利影响,本文提出利用玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)筋来替代钢筋。由于GFRP筋在原材料、制造工艺、物理力学性能方面与普通钢筋有着极大的不同,GFRP筋相较钢筋最主要的问题是其与混凝土之间的粘结强度不足,粘结强度不足会导致GFRP筋与混凝土协同作用下降,影响结构安全性。膨胀剂作为一种外加剂,其水化作用产生的水化产物能够产生微膨胀,缓解混凝土的自收缩,提升结构的体积稳定性。碳纤维作为一种高性能的无机纤维,它能够有效的阻碍混凝土内部裂缝的发展,提高混凝土韧度。将膨胀剂与碳纤维复掺,可以同时发挥二者的作用,对混凝土性能提升或许存在协同作用。但是,目前国内外将二者复掺的研究较少,在海水海砂混凝土中复掺的研究更少。本课题对掺膨胀剂与碳纤维的海水海砂混凝土的轴压和拉拔粘结性能开展了一系列试验并进行了系统研究,主要内容如下:(1)通过对20组共60个圆柱体试件进行圆柱体轴心抗压试验,主要研究了碳纤维长度、碳纤维掺量、膨胀剂掺量对坍落度、轴心抗压强度、弹性模量、峰值应力应变、韧度、比韧度的影响。研究结果表明膨胀剂对坍落度的影响较小,碳纤维对坍落度的影响较大;在碳纤维长度、碳纤维掺量和膨胀剂掺量适度的情况下,三者均能提高海水海砂混凝土轴心抗压强度、弹性模量、峰值应力应变、韧度、比韧度;膨胀剂的最佳掺量在4%至6%之间;复掺碳纤维与膨胀剂存在协同效应,能够最大程度提高海水海砂混凝土的轴心抗压强度。(2)通过对20组共60个立方体拉拔试件进行立方体中心拉拔试验,主要研究了碳纤维长度、碳纤维掺量、膨胀剂掺量对海水海砂混凝土与GFRP筋之间粘结刚度和粘结强度的影响。研究结果表明在单掺膨胀剂或碳纤维的情况下,两者都能提高GFRP筋与海水海砂混凝土之间的粘结强度和粘结刚度,且复掺碳纤维与膨胀剂存在一定的协同效应,能够更大程度提高海水海砂混凝土与GFRP筋之间的粘结刚度和粘结强度,并且发现不同长度的碳纤维协同效应发生所需的膨胀剂和碳纤维掺量不同。