【摘 要】
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为研究锈蚀对钢板表面特性及碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)板-锈蚀钢板界面黏结性能的影响,开展了6批次锈蚀钢板表面特性测试及22个CFRP板-锈蚀钢板双搭接试件的拉伸试验,揭示了锈蚀对钢板表面形貌与粗糙度、表观接触角与表面自由能以及CFRP板-钢板黏结界面破坏模式、有效黏结长度、极限荷载的影响.研究结果表明:随着腐蚀龄期不断增大,均匀腐蚀与点蚀交替主导钢板表面形貌特征变化,钢板表面粗糙度与表面自由能均出现周期性上下波动;CFRP板-锈蚀钢板黏结界面主要呈钢板/胶层界面剥离与CFRP板/胶层界面剥离混合破
【机 构】
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西安建筑科技大学 土木工程学院,西安 710055;西安建筑科技大学 西部绿色建筑国家重点实验室,西安 710055
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为研究锈蚀对钢板表面特性及碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)板-锈蚀钢板界面黏结性能的影响,开展了6批次锈蚀钢板表面特性测试及22个CFRP板-锈蚀钢板双搭接试件的拉伸试验,揭示了锈蚀对钢板表面形貌与粗糙度、表观接触角与表面自由能以及CFRP板-钢板黏结界面破坏模式、有效黏结长度、极限荷载的影响.研究结果表明:随着腐蚀龄期不断增大,均匀腐蚀与点蚀交替主导钢板表面形貌特征变化,钢板表面粗糙度与表面自由能均出现周期性上下波动;CFRP板-锈蚀钢板黏结界面主要呈钢板/胶层界面剥离与CFRP板/胶层界面剥离混合破坏模式,腐蚀龄期仅对混合破坏类型的面积占比有一定影响;胶层厚度相同时,锈蚀钢板对应界面有效黏结长度明显大于未锈蚀钢板对应界面,腐蚀龄期0～12个月、胶层厚度0.21～0.7 mm的CFRP板-锈蚀钢板界面有效黏结长度为63.75～91.5 mm;随着腐蚀龄期不断增大,CFRP板-锈蚀钢板界面极限荷载呈先增大后稳定趋势,锈蚀引起的钢板表面面积、表面自由能及表面粗糙度增加,对CFRP板-钢板黏结界面极限承载力有利.
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