盐雾环境下cfrp加固rc构件的氯离子侵蚀实验研究

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1、硕士学位论文盐雾环境下CFRP加固RC构件的氯离子侵蚀实验研究实验研究作者姓名练水泉学科专业桥梁与隧道工程指导教师黄培彦教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年6月ExperimentalStudyonChlorideIonErosionofRCMembersStrengthenedwithCFRPinSaltSprayEnvironmentADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LianShuiquanSupervisor：Prof.HuangPeiyanSouthChinaU

2、niversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U448学校代号：10561学号：201220106231华南理工大学硕士学位论文盐雾环境下CFRP加固RC构件的氯离子侵蚀实验研究作者姓名：练水泉指导教师姓名、职称：黄培彦教授申请学位级别：硕士学位学科专业名称：桥梁与隧道工程研究方向：桥梁结构耐久性论文提交日期：2015年6月8日论文答辩日期：2015年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王荣辉委员：单成林谷利雄周建春黄培彦华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文

3、是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，

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5、质轻、强度高、抗疲劳性能好、耐腐蚀和耐久性能优良等优点，已广泛应用于钢筋混凝土（RC）结构的加固修复工程中。在沿海地区服役的RC桥梁，常常由于氯离子的侵蚀引发钢筋锈蚀，导致结构承载力和耐久性能降低、结构提前失效等严重后果。根据我国沿海地区在役桥梁所处的环境特点，本文以新型CFRP——碳纤维薄板(CFL)加固RC构件为研究对象，通过中性盐雾实验探讨了RC构件在CFL加固前后的氯离子侵蚀规律，并对经过中性盐雾环境预处理的CFL加固RC构件的承载力进行了实验研究，为实际桥梁工程中的CFRP加固RC构件设计和在役构件的承载力与耐久性评估提供理论依据和实验数据

6、。本文的主要研究内容和结论如下：（1）设计制作了带裂缝的RC构件以及CFL加固RC构件，通过中性盐雾实验，探讨了CFL加固对带裂缝RC构件中氯离子侵蚀的影响。研究结果表明，对无加固的RC构件，三种不同宽度的裂缝中，1.2mm宽度的裂缝对氯离子侵蚀RC构件的加速作用最大。对于CFL加固RC构件，当裂缝的宽度大约在0.6mm之内时，CFL加固层抵抗氯离子侵蚀的作用最佳；当裂缝宽度达到3mm时，CFL的保护效果轻微。（2）氯离子沿深度方向的侵蚀规律。对于无加固的RC构件，经过30d的中性盐雾加速实验，钢筋表面达到临界的氯离子浓度，钢筋开始锈蚀；对于CFL加

7、固RC构件，要经过50d的盐雾加速实验，氯离子的侵蚀深度才到达钢筋表面附近，CFL对抵抗氯离子侵蚀起到明显的效果。（3）在RC构件的氯离子扩散理论模型的基础上，引入了“等效混凝土厚度xeq”的概念，建立了CFL加固RC构件的氯离子扩散理论模型。通过对实验数据的拟合，分别得到了RC构件经CFL加固前后的氯离子扩散浓度表达式，并运用ABAQUS对RC构件中的氯离子扩散进行了数值模拟。（4）对CFL加固RC构件进行中性盐雾环境预处理后，实施了抗折实验。实验结果表明，构件经过环境预处理前后会产生三种不同的破坏形态，而且构件的承载力和刚度会随预处理时间的增加而

8、逐渐衰减。I关键词：碳纤维增强复合材料（CFRP）；氯离子侵蚀；扩散模型；承载力；钢筋混凝土（RC）构件*本