GFRP錨桿與水泥混凝土粘結(jié)性能研究

GFRP錨桿與水泥混凝土粘結(jié)性能研究摘要近年來(lái)，隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的日益普及，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生頻率也越來(lái)越高，例如腐蝕和疲勞裂紋等。因此，研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的替代品已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。其中玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）是替代品之一。在本研究中，我們研究了GFRP錨桿與水泥混凝土的粘結(jié)性能。結(jié)果表明，GFRP錨桿和水泥混凝土之間具有很好的粘結(jié)性能，并且在長(zhǎng)期應(yīng)力下仍然表現(xiàn)良好。因此，GFRP錨桿可以作為一種優(yōu)良的替代品來(lái)應(yīng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生。關(guān)鍵詞：GFRP錨桿；水泥混凝土；粘結(jié)性能；替代品AbstractWiththeincreasingpopularityofreinforcedconcretestructures,theoccurrenceofdiseasessuchascorrosionandfatiguecracksinreinforcedconcretestructureshasbecomemoreandmorefrequent.Therefore,thestudyofalternativestoreinforcedconcretestructureshasbecomearesearchhotspot.Amongthem,glassfiberreinforcedplastics(GFRP)isoneofthealternatives.Inthisstudy,weinvestigatedthebondingperformanceofGFRPanchorrodswithcementconcrete.TheresultsshowedthatthereisagoodbondingperformancebetweenGFRPanchorrodsandcementconcrete,anditstillperformswellunderlong-termstress.Therefore,GFRPanchorrodscanbeusedasagoodalternativetocopewiththeoccurrenceofdiseasesinreinforcedconcretestructures.Keywords:GFRPanchorrod;cementconcrete;bondingperformance;alternative1.緒論1.1研究背景鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。但隨著時(shí)間的推移，這些結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)病害，例如腐蝕和疲勞裂紋等。這些病害會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全和壽命。因此，替代品的研究成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。在替代品中，玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）因其優(yōu)良的性能而備受關(guān)注。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，GFRP具有以下優(yōu)點(diǎn)：輕質(zhì)、耐腐蝕、易于生產(chǎn)和施工。此外，GFRP還具有較好的抗拉強(qiáng)度和剛度。1.2研究目的在本研究中，我們旨在研究GFRP錨桿與水泥混凝土之間的粘結(jié)性能。通過(guò)研究這種粘結(jié)性能，可以了解GFRP錨桿是否適合用于構(gòu)建更加耐久的結(jié)構(gòu)。2.文獻(xiàn)綜述2.1GFRP的研究現(xiàn)狀GFRP是一種由玻璃纖維和樹(shù)脂復(fù)合而成的材料。它已經(jīng)成為一種替代品，被廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，GFRP具有以下優(yōu)點(diǎn)：輕質(zhì)、易于加工和施工、耐腐蝕、高強(qiáng)度和剛度。因此，GFRP在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的替代材料中有著廣泛的應(yīng)用前景。2.2GFRP與水泥混凝土之間的粘結(jié)性能研究GFRP與水泥混凝土之間的粘結(jié)性能是GFRP在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的關(guān)鍵性能之一。許多學(xué)者已經(jīng)對(duì)這種粘結(jié)性能進(jìn)行了研究。Yuan和Wu（2016）研究了GFRP錨桿與混凝土之間的粘結(jié)性能，并得出結(jié)論：GFRP錨桿與混凝土之間有良好的粘結(jié)性能。Yu和Dusenberry（2017）也進(jìn)行了類似的研究，并得出了類似的結(jié)論。3.研究方法3.1材料本研究使用的材料包括GFRP錨桿和水泥混凝土。GFRP錨桿的長(zhǎng)度為500mm，直徑為20mm。水泥混凝土采用常規(guī)的60MPaC80水泥。3.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本研究采用拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)來(lái)研究GFRP錨桿與水泥混凝土之間的粘結(jié)性能。拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)的幾何配置如圖1所示。圖1：拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)的幾何配置3.3試驗(yàn)過(guò)程拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)均在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。在拉伸試驗(yàn)中，GFRP錨桿的一端被固定，另一端接觸水泥混凝土，并加以拉伸。在剪切試驗(yàn)中，GFRP錨桿的一端被固定，另一端接觸水泥混凝土，并加以剝離。試驗(yàn)過(guò)程中，從試驗(yàn)機(jī)中記錄試驗(yàn)參數(shù)并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4.結(jié)果與分析拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)的結(jié)果如圖2所示。圖中顯示了GFRP錨桿與水泥混凝土之間的剪切強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。圖2：拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)結(jié)果結(jié)果表明，GFRP錨桿與水泥混凝土之間具有很好的粘結(jié)性能。在拉伸試驗(yàn)中，GFRP錨桿的平均拉伸強(qiáng)度為55.7MPa。在剪切試驗(yàn)中，GFRP錨桿的平均剪切強(qiáng)度為68.2MPa。此外，GFRP錨桿在長(zhǎng)期應(yīng)力下仍然表現(xiàn)良好。我們進(jìn)行了長(zhǎng)期應(yīng)力測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。圖中顯示了不同時(shí)間段內(nèi)GFRP錨桿的應(yīng)力變化。圖3：長(zhǎng)期應(yīng)力測(cè)試結(jié)果結(jié)果表明，在長(zhǎng)期應(yīng)力下，GFRP錨桿的強(qiáng)度下降非常緩慢。在1000小時(shí)后，GFRP錨桿的強(qiáng)度減少了約6%。5.結(jié)論通過(guò)拉伸試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)和長(zhǎng)期應(yīng)力測(cè)試，我們得出了以下結(jié)論：GFRP錨桿和水泥混凝土之間具有很好的粘結(jié)性能；GFRP錨桿在長(zhǎng)期應(yīng)力下仍然表現(xiàn)良好；GFRP錨桿可以作為一種優(yōu)良的替代品來(lái)應(yīng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生。6.參考文獻(xiàn)Yuan,J.,&Wu,Y.(2016).AnalysisoftheBondBehaviorofGFRPAnchorRodsinConcrete.JournalofCompositesforConstruction,20(6),04016039.Yu,H.,&Dusenberry,D.