碳纤维绳材试验研究与分析
2011-09-07金文成王建华白金增
金文成, 王建华, 白金增, 黄 琮
(1.华中科技大学 a.土木工程与力学学院;b.控制结构湖北省重点实验室,湖北 武汉 430074;2.秭归县公路管理局,湖北 宜昌 443600;3.安徽省交通规划设计研究院,安徽 合肥 230088)
钢筋混凝土材料已广泛应用于桥梁工程中,但是混凝土构件中的钢筋锈蚀问题常常表现得很明显。为解决这个问题,人们做了很多尝试,包括防锈涂层、电镀惰性金属、在混凝土中掺加保护剂等,其主要思路是阻断钢材和诱导其锈蚀的环境的接触。但这都没有改变钢筋自身易锈的性质,若防锈工程的施工质量不佳,抗锈蚀效果往往不理想。因此,防锈措施不能从根本上解决钢筋混凝土材料的耐久性问题。用纤维加劲材料(fiber reinforced polymer简称FRP)做混凝土中的加筋材料,将会是一个有效的方法。FRP抗拉强度高、密度小、无腐蚀性[1],抗疲劳性好[2],是良好的建筑材料,能根本上避免混凝土结构的锈蚀问题。因此,FRP材料具有广阔的研究和应用前景。目前,国内的研究工作主要集中在FRP筋的力学性能[3~6]、FRP 筋混凝土结构[7]、FRP 预应力结构[8]、FRP 桥梁应用研究[9]和利用 FRP 筋实现结构监测等方面。本文的研究主要基于平行编束的碳纤维绳开展。
1 碳纤维绳张拉试验
因纤维绳不宜直接用夹片式锚具夹持,为克服这个缺点,预先将纤维绳两端夹持区用环氧树脂固化。根据固化段的直径的不同,试样可分为两种:D=25 mm(含T300-12K碳纤维696束)和D=12 mm(含T300-12K碳纤维100束)。
1.1 试验方案
将多束碳纤维丝并拢在一起,组成平行碳纤维绳。因其中无树脂基材,可称之为纯纤维绳;两端夹持区用环氧树脂固化,可称之为预固化段;两部分的交界处称为固化界面。……
