锈蚀钢筋混凝土梁碳纤维加固.docx

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1、锈蚀钢筋混凝土梁碳纤维加固单调和疲劳载荷摘要：对钢筋混凝土梁的结构行为进行了试验研究加强碳–增强聚合物（CFRP）在腐蚀性环境中暴露的表现。总计对八个样品（120×175×2.000mm)进行了测试;六个样本被碳纤维加固和腐蚀，一个试样未加固和腐蚀，一个标本既不加强也不腐蚀。应用两种不同的加固方案：（1）用碳纤维布包裹试样；（2）既用碳纤维布包裹试样也用受弯加固。三标本单调加载和fiVE试样的疲劳测试进行测试。结果表明，钢筋混凝土梁加固，遇到钢筋腐蚀碳纤维布的使用是一种有效的技术，可以有保持结构完整性和增强结构强度。碳纤维复合

2、材料的极限强度强化腐蚀试样的水平在37和87%以上的预测强度的类似的加固腐蚀（原始的）标本。对碳纤维布加固腐蚀试样的疲劳寿命为2-6倍，类似的加固腐蚀试样增加但低于未腐蚀试样。简介氯离子引起的钢筋锈蚀是一种钢筋混凝土结构的重大世界性问题。优质混凝土的高碱性环境在钢表面形成一个被动的fiLM，以防止它腐蚀；然而，氯的攻击下，这种被动的fiLM被破坏甚至摧毁，钢开始腐蚀。这种产品的体积大约是它们的铁的4-6倍，导致混凝土保护层剥落腐蚀可能为纵向开裂。此外，由于钢中混凝土界面的粘结和钢筋截面面积的损失，该结构的承载能力也会进一步降低。

3、自上世纪60年代以来，氯化冰盐在北美国道路的使用量已大大增加，根据运输部长的第十一份报告美国国会对“'highway桥更换和重新康复计划，”国家有超过三分之一的公路桥梁分类造有效功能过时（诺里斯1997）。这些桥梁的维修费用估计为700亿美元。Deficiencies是由年龄和前造成恶化的结果—曝光不良环境。欧洲的统计，亚洲太平洋国家和澳大利亚相似。影响钢筋混凝土结构使用性能的另一个重要参数是荷载类型。基础设施，例如桥梁、海上平台、水下结构振动载荷和持续承受这些负荷引起的这种结构的疲劳。疲劳会显著降低结构的预期寿命会对混凝土结

4、构有破坏性影响（赫弗南1997）。当腐蚀结合疲劳载荷、强度和负荷损失被增大。腐蚀与疲劳的交互作用比它们各自所造成的损失更大。因此，结构工程师面临评估这些恶化的结构脆弱性，决定采用适当的复古方法。使用增强复合材料（FRP）的康复片和钢筋混凝土结构的加固是越来越受欢迎。他们的高强度的重量比，在恶劣环境下的耐久性，和高疲劳强度，使他们成为土木工程应用的一个很好的选择。FRP片材一般是构建高性纤维如碳、芳纶、玻璃，放置在树脂基体。这些片材可以很容易地被外部粘贴到钢筋混凝土板，梁，柱[美国混凝土协会（ACI）1996]。许多研究人员试

5、图表征腐蚀钢筋混凝土结构性能（1990;Andradeetal.1993;Cabrera1996;Broomfield1997;Leeetal.1997;MangatandElgarf1999;SherwoodandSoudki1999);然而，对FRP加固梁结构行为的文献却很少。本文介绍了实验结果的一项研究，进行了为了检验使用碳纤维布加固钢筋锈蚀钢筋锈蚀的结构完整性的实验。实验程序进行了实验程序，以解决一些参数，可以影响碳纤维复合材料加固钢筋混凝土梁在不利的环境中的结构行为。研究的参数是（1）碳纤维布加固作用两型梅花包；；（

6、2）加固方案两方案被采用；（3）加载模式单调和疲劳载荷。测试标本的描述八个钢筋混凝土梁试件。每个试样是2米长，120×175mm号底部纵向钢筋截面和10m变形钢筋两6mm直径的纵向钢筋顶部和平面，6mm直径的箍筋间距为80毫米。A6毫米直径的不锈钢（316型）平原钢筋位于每个试样的底部第三（从65毫米的试样的拉伸面）为加速腐蚀过程作为一个试样。228/复合材料/建筑/十一月200120毫米覆盖典型应用在箍筋。七个试样被腐蚀，而第八个试样作为控制试样没有被腐蚀。典型的尺寸和增强细节的标本显示在图1。在混凝土浇筑过程中加入盐（氯

7、化钠），使第三氯离子的重量均匀地分布在每个试样的底部3%，加速钢筋锈蚀的过程碳纤维加固方案六份标本分别用碳纤维布加固。不同类型的这些表用于加强：（1））由日本东燃公司制造的两个挂片（FTS-C1-20）;由加拿大Sika公司制造的Sika-WrapHex-103C。对于每一种类型，使用不同的加固方案。方案I：这个计划包括包装的试样横截面与U形的碳纤维布，他们的fiBers型在横向方向（即垂直于试样轴）这些试件被放置，以便他们覆盖的标本张力面和双方的高度为150毫米。两CFRP板，每个50mm×1800mm，与他们在纵向方向上，

8、然后连接到U形片的顶部边缘两侧的标本。他的目的是防止U型薄片过早剥落的混凝土表面（即，提供一个锚）。该加固方案适用于两个标本（TIM和TIF）以得到两表，另一个标本（SIM和SIF）用梅花包装片。方案II：该方案与方案I类似。但对标本的包装之前，仅用100mm宽1800mm长的碳纤维布，纤