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拉擠玻纖增強復合材料筋的高溫耐堿性試驗方法

時間：2023/3/15 9:39:42 瀏覽量：

混凝土結構中鋼筋的銹蝕會影響結構使用性能，降低耐久性。當混凝土結構應用于侵蝕性環境或暴露性環境時，鋼材銹蝕問題將更加嚴重！英國建造在海洋及含氯化物介質環境中的鋼筋混凝土結構，因鋼筋銹蝕需要重建或更換鋼筋的占1/3以上。
我國在20世紀80年代初的調查發現，使用了10～30年的水工建筑物有近六成出現鋼材銹蝕破壞，使用了7～25年的海港碼頭有近九成出現鋼材銹蝕破壞。
目前我國基本建設方興未艾，大型水利工程、房屋建筑、橋梁、海港工程的建設層出不窮，重大工程的加固改造越來越多，提高結構耐久性和安全性成為非常急迫的問題。根據目前國際的研究結果，纖維增強復合材料筋材料具有良好的耐久性使用功能，其在抗腐蝕等方面具有傳統鋼筋無法比擬的優勢。
基于這種現狀，為了增強結構的耐久性和結構安全性，利用玻璃纖維增強復合材料筋(glass fiber reinforced polymer，GFRP)及其制品具有良好的力學性能和耐腐蝕性能，甚至一些“特點”，將其替代混凝土結構中的鋼筋組成某些構件，既能發揮GFRP筋混凝土與鋼筋混凝土相似的力學特點，又可避免鋼筋銹蝕帶來的混凝土病害。
目前，國內對于GFRP筋的性能研究著重在其抗拉性能、抗剪性能以及其與混凝土的黏結性能等方面，而關于GFRP筋耐久性方面的研究相對較少。事實上，GFRP筋在混凝土工程中的應用不僅取決于其物理力學性能是否優于鋼筋，還取決于其耐腐蝕性能是否滿足工程使用。

玻璃纖維筋與鋼筋

國內外大量研究均表明GFRP筋耐氯離子腐蝕性能和耐酸性能優于鋼筋，可部分替代鋼筋用于混凝土等特殊工程中，而堿性環境對GFRP筋的腐蝕性較強。
在堿性環境下，玻璃纖維增強復合材料筋的桿體直徑會有所減少且表面顏色也會產生變化，對桿體抗拉強度的影響均比在酸、鹽環境下的大。不容忽視的是GFRP筋在混凝土中的應用正處于這種堿性環境中，其耐堿性能是否能滿足設計并沒有相關研究給出明確答案，相應的耐堿性試驗方法國內還沒有統一執行的標準。
在這種情況下，缺乏相應依據進行產品標準的細化，并預測合理的GFRP筋混凝土結構壽命，這將制約我國GFRP筋材料在土木工程行業的發展。
綜上所述，按照我國目前生玻璃纖維增強復合材料筋的能力，以及在實際應用中取代鋼筋用于混凝土工程中的普及度，若無法規范玻璃纖維增強復合材料筋在堿性環境下的快速試驗方法，那么在實際應用過程中(包括工程設計與施工、產品生產等)將存在很大的不便之處，也不能很好地規范市場，因此結合市場應用編制《玻璃纖維增強復合材料筋高溫加速耐堿性試驗方法》是很有必要的。
《玻璃纖維增強復合材料筋的高溫耐堿性試驗方法》編制組在全國纖維增強塑料標準化技術委員會土木工程用復合材料及纖維分技術委員會(SAC/TC39/SC1)的指導下，進行了大量的調研和試驗研究工作，并參考了日本JIS A1193—2005混凝土加筋用纖維增強聚酯(FRP)棒材和柵網的抗堿性的試驗方法《Test Method for Alkali Resistance of Fiber Reinforced Polymer(frp) Bars and Grids for Reinforcement of Concrete》(此標準中關于堿性溶液的要求為與混凝土中含有的細孔溶液組成相當的堿性水溶液或者10%的氫氧化鈉水溶液)和ACI 440.3R用于混凝土結構增強的FRP筋試驗方法《Guide Test Methods for Fiber Reinforced Polymers(FRPs)for Reinforced or Strengthening Concrete Structures》等試驗方法。
最終本標準規定了玻璃纖維增強復合材料筋高溫耐堿性試驗方法的術語、試驗原理、試樣、試驗儀器、試驗條件、試驗步驟、計算、試驗報告。
本標準適用于水泥混凝土工程的玻璃纖維增強復合材料筋高溫耐堿性的試驗，包括不持荷堿液浸泡狀態和持荷堿液浸泡狀態兩種試驗方法，其他纖維增強筋也可參照使用。

出處：誠鑫達

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