對GFRP筋在混凝土包裹、堿性溶液浸泡及自然環(huán)境紫外線輻射等不同環(huán)境條件下長期力學(xué)性能的發(fā)展變化情況進行了為期一年多的跟蹤實驗測試,一方面研究GFRP筋在長期混凝土包裹條件下實際的性能發(fā)展規(guī)律,另一方面檢驗以往GFRP筋加速老化實驗的可靠性。已有測試結(jié)果表明,經(jīng)歷一年多的混凝土包裹及室外環(huán)境曝露后,GFRP筋抗拉強度長期衰退幅度不大,而堿液長期浸泡一年后GFRP筋抗拉強度衰退約20%。
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通過室內(nèi)單一碳化、單一凍融,以及碳化與凍融交替作用下的混凝土耐久性循環(huán)試驗,對比分析了混凝土相對抗壓強度、相對動彈性模量和碳化深度等指標(biāo)的變化規(guī)律.結(jié)果表明:在碳化與凍融交替作用下,混凝土相對抗壓強度要比單一凍融作用時大,但程度有限;混凝土相對動彈性模量要比單一凍融作用時小,碳化深度則比單一碳化作用時大.碳化與凍融交替作用下的混凝土抗凍耐久性較之單一凍融作用下有所下降,抗碳化能力較之單一碳化作用下有所減弱.后建立了碳化與凍融交替作用下以碳化時間和凍融循環(huán)次數(shù)為變量的混凝土抗壓強度擬合模型.
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結(jié)合理論分析、數(shù)值模擬和試驗驗證,探討了混凝土中鋼筋的腐蝕行為,并建立了鋼筋腐蝕速率的預(yù)測模型.首先基于試驗數(shù)據(jù),修正了混凝土的電阻率模型,然后結(jié)合混凝土中鋼筋腐蝕的電化學(xué)原理和宏電池腐蝕模型,分析了保護層厚度、水灰比、氯離子含量和空氣相對濕度等因素對鋼筋腐蝕過程控制方式和腐蝕速率的影響,并據(jù)此建立了混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕速率的預(yù)測模型.分析表明,所建立的預(yù)測模型能夠合理地反映電阻和陰極控制條件下鋼筋腐蝕速率的變化趨勢,具有較好的預(yù)測精度和實用性.