真实海水环境下海水海砂混凝土内FRP筋性能退化研究

为得到真实海水环境下海水海砂混凝土(SWSSC)内纤维增强复合材料(FRP)筋的性能退化规律,在真实海水浸泡下对SWSSC内的玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋和玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋的拉伸性能退化进行了试验研究,同时,用扫描电子显微镜(SEM)对两种筋材进行了微观观察.试验参数包括筋材种类(BFRP筋和GFRP筋)、腐蚀龄期(30 d、50 d、60 d和90 d),测试性能为不同腐蚀龄期下两种筋材的拉伸强度和弹性模量.另外,对试验所处海域年平均相对湿度下SWSSC内的BFRP筋拉伸强度保留率进行了预测.结果表明:SWSSC内BFRP筋拉伸强度退化速度快于GFRP筋,两种筋材弹性模量无明显退化;SWSSC内的BFRP筋和GFRP筋,其拉伸强度退化主要是由树脂的水解或纤维-树脂界面性能退化引起.通过预测,在海南省海口市真实海水环境下,SWSSC内的BFRP筋拉伸强度保留率在50年后的预测值为75.6%(环境相对湿度为82%).

真实海水浸泡下FRP筋与海水海砂混凝土的粘结耐久性

在真实海水环境浸泡下对FRP筋与海水海砂混凝土(SWSSC)的界面粘结耐久性能进行了试验研究.试验变量包括FRP筋种类(GFRP筋、BFRP筋和SFCB筋)和浸泡时间(30 d、90 d、180 d和270 d),通过中心拉拔试验对3种筋与SWSSC的界面粘结性能退化进行了对比分析;基于试验数据,对实际服役环境下3种筋的长期极限粘结强度退化进行了预测.结果表明:受海水长期浸泡和不同FRP筋制造工艺差异的影响,GFRP筋表面肋的磨损程度比BFRP筋和SFCB筋的小;BFRP筋和SFCB筋的粘结应力-滑移曲线的残余段波动逐渐减小;BFRP筋和SFCB筋的极限粘结强度退化快于GFRP筋.根据预测结果,给出了海洋环境、室外环境及室内环境下3种筋在设计服役年限所对应的极限粘结强度退化值.