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      CFRP剥离的影响因素及应对措施
      40卷  增刊                             建  筑  结  构                              2010年6月
      CFRP剥离的影响因素及应对措施
      李世宏
      (江苏省苏科建设技术发展有限公司,南京 210008)
      [摘要]  本文结合CFRP-砼界面构造以及与CFRP相关的复合材料、化工等专业领域的一些知识对CFRP剥离的机理进行阐述,在明确一些基本概念的基础上,提出了防止剥离的应对措施,可为广大从事结构加固的设计、施工人员参考。
      [关键词]  碳纤维布;剥离;影响因素;应对措施
      Li Shihong
      (Jiangsu Suke Construction Technology Inc.,Nanjing 210008,China)
      Abstract:There is a pressing need for development and implementation of advanced materials and methods for rehabilitation of infrastructure worldwide. for this purpose, external bonded fiber-reinforced polymer or plastic FRP composites to concrete for repair and strengthening has been proved to be an effective technology, but controverse remains about the most important failure mode for FRP-strengthened structures—debonding failture. In this paper, the knowledge that is related to CFRP- concerte interface structure, CFRP related composite material, and chemical induatry is uased to explain the detaching mechanism . On the base that the fundermental concepts are clear, the measures to prevent detaching are proposed. Therefore, suach measures can offer reference to the personnel who work on structure strengthening design and construction.
      Key words: CFRP;debonding;influence factor;parallelism measures

      1前言

      CFRP加固砼受弯构件,剥离破坏是常见的破坏方式。发生剥离破坏,CFRP强度得不到充分发挥,达不到预期的加固效果,不仅造成材料浪费,而且被加固的构件也存在安全隐患。在CFRP剥离的影响因素中,被加固的构件、CFRP及结构胶的物理特征是固定的,影响剥离的就只有设计及施工因素了。目前,加固设计、施工单位里的一些技术人员普遍对剥离发生机理概念模糊导致设计无的放矢、施工不得要领,难以确保工程质量。本文结合CFRP-砼界面构造以及与CFRP相关的复合材料、化工等专业领域的一些知识对剥离机理进行阐述,以明确一些基本概念,确保CFRP加固工程质量。

      2 CFRP-砼界面构造

      2.1界面构造

      在工程结构加固领域应用的CFRP实质上是纤维增强复合材料,复合材料主要由两种组分材料组成,一种是增强材料,一种是基体材料。增强材料决定了复合材料的基本性能;基体材料起着支承增强材料、保持材料形状、传递增强材料之间荷载等作用[1]。结构加固用CFRP材料中CFRP是增强材料,环氧基结构胶是基体材料。施工时,CFRP用结构胶粘贴在混凝土表-面,粘贴CFRP、结构胶固化的过程即是形成CFRP复合材料过程。虽然粘贴涂胶有几道工序,但复合后的材料是作为整体工作的(其复合机理不是本文研究范围,不赘述)。体现在相关规范[2][3]中,CFRP的力学性能指标的测试及设计采用的力学指标都是采用浸渍后的片材测试的,而不是将其分别测试。因此,在分析剥离问题时,将CFRP和胶层作为整体即CFRP浸渍片材分析比较合适。
      粘贴CFRP时按顺序使用底胶、修补胶、粘贴(浸渍)胶,各种胶的作用如下:
      (1)底胶
      底胶的稠度低,流淌性好主要作用是渗透到混凝土的微细孔隙中,起增强混凝土基层作用。
      (2)修补胶
      修补胶主要起将混凝土表面凹凸填平的作用,防止后续粘贴CFRP时出现空鼓、气泡等现象,确保CFRP粘贴平整。
      (3)粘贴(浸渍)胶
      粘贴(浸渍)胶起粘贴CFRP、渗入CFRP丝束间隙并在CFRP表面形成基体材料层的作用,在涂刷粘贴(浸渍)胶的施工过程中,CFRP与粘贴(浸渍)胶复合形成纤维增强材料并粘贴到混凝土结构表面。
      按上述程序施工形成的CFRP-混凝土界面的构造图见图1。


      发布时间:[2010-07-29]
           
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