高温后CFRP-MOC-混凝土界面粘结特性研究
2023-09-13赵少伟
赵少伟,吕 冉,郭 蓉,王 佳
(河北工业大学土木与交通学院,天津 300401)
碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)具有施工方便、强度高、自重轻、耐久性好等优点,已被广泛应用于建筑结构加固领域[1-2],目前该加固技术最常见的配套胶黏剂为环氧树脂胶,其热稳定性以及长期化学稳定性低于无机胶凝材料,玻璃化温度Tg较低(一般在50~80 ℃)[3],当温度达到玻璃化温度后,其宏观力学性能会急剧下降,出现粘结失效的现象,因而在露天室内高温环境或者火灾高温辐射环境中不适宜用环氧树脂胶做界面胶黏剂,极大地限制了CFRP加固技术的应用。
氯氧镁无机胶凝材料(Magnesium Oxychloride Cement,MOC)具有快硬高强、耐高温性能好的优点,与环氧树脂胶相比,更适合高温环境加固。为了研究高温条件下MOC作为胶黏剂用于CFRP加固混凝土系统的可靠性,众多学者进行了大量研究:陈忠范[4]进行了高温下MOC粘贴CFRP布加固混凝土梁的抗弯性能试验,结果表明,MOC具有良好的耐高温性能,但当温度达到300 ℃时,由于水分丧失,MOC表面会有大量裂纹产生;张国强[5]通过进行MOC粘贴CFRP布加固混凝土板高温性能试验发现,采取有效的防火措施可以很大程度上减少高温时MOC强度的降低,适当增加防火涂料的厚度能够很好地提高加固构件的抗火性能;徐明[6]进行了MOC粘贴CFRP板高温后拉伸性能试验研究,试验结果表明,25 ℃时,MOC粘贴CFRP板的抗拉强度与环氧树脂胶粘贴CFRP板相当,当温度到达300 ℃时,MOC粘贴CFRP板的抗拉强度仍可以达到25 ℃时抗拉强度的70%左右。以上研究证明了高温环境下采用MOC作为胶黏剂用于CFRP加固混凝土系统是可行的。……