环氧基GFRP筋在海水海砂混凝土孔溶液环境下的损伤演化试验与模型研究
赵齐1,2,3 张大旭1,2,3 赵晓林4 王文华1,2,3
1. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240；2. 上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200240；
Experimental and modelling studies on damage evolution of epoxy-based GFRP bars in pore solution environment of seawater sea-sand concrete
Zhao Qi1,2,3 Zhang Daxu1,2,3 Zhao Xiaolin4 Wang Wenhua1,2,3
1. School of Naval Architecture, Ocean & Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
摘要 为研究环氧基玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋在海水海砂混凝土(SWSSC)孔溶液环境下的损伤演化机理与性能退化规律，对其进行溶液浸泡加速腐蚀、静力拉伸、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和能谱仪(EDS)等检测试验，并与相同基体的碳纤维增强聚合物(CFRP)筋进行对比分析，得到环氧基G/CFRP筋在SWSSC孔溶液中的强度和弹性模量的退化规律，对比G/CFRP筋腐蚀损伤机理，提出基于氢氧根离子蚀刻速率的损伤演化理论公式，并建立相应有限元模型。结果表明：环氧基G/CFRP筋的抗拉强度随浸泡时间和孔溶液温度的增加而降低，当FRP筋的强度保留率高于80%时，其弹性模量的保留率在95%以上；环氧基GFRP筋的腐蚀损伤主要由环氧基体交联结构的水解、界面相的失效以及玻璃纤维蚀刻引起，而环氧基CFRP筋主要发生基体和界面相的破坏，碳纤维不受腐蚀。基于氢氧根蚀刻速率的损伤模型能够较准确地预测FRP筋在SWSSC孔溶液环境下的蚀刻深度和抗拉强度。
关键词 ：
FRP复合材料 ,
海水海砂混凝土 ,
加速腐蚀 ,
损伤机理 ,
数值模拟
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