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硅酸盐学报2025年第08期:模拟海水海砂混凝土孔溶液碱度对玄武岩–碳混杂纤维增强复合筋耐久性的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭向柯;吴庆亮;周新显;宋灿;李伟华;

单位:华北水利水电大学河南省基础设施腐蚀防控重点实验室;河南省科学院化学研究所;

摘要:利用碳纤维代替部分玄武岩纤维形成玄武岩–碳混杂纤维增强复合(HFRP)筋,以期提高玄武岩纤维增强复合(BFRP)筋在碱性海水海砂混凝土(SSSC)中的耐久性。研究不同碱度模拟SSSC孔溶液(pH=10.1,12.3,13.2)中BFRP筋和HFRP筋的力学性能时变规律,利用微观分析测试手段揭示其耐腐蚀性能提升机制。结果表明:BFRP和HFRP筋受拉伸和层间剪切失效模式基本相似;相比BFRP筋,HFRP筋初始拉伸性能得到明显提升,且界面性能并未弱化,腐蚀90 d后由于碱度提升致使拉伸强度和层间剪切强度衰减的最大幅度分别降低19.67%和23.43%;HFRP筋的劣化包括纤维刻蚀、树脂水解、纤维/树脂界面及BFRP/CFRP界面性能退化;由于碳纤维较小的直径、优异的耐腐蚀性能,以及BFRP/CFRP界面的屏障作用,延缓了水分和腐蚀离子在HFRP筋中的腐蚀和渗透,进而提高了其在高碱性SSSC环境中的耐久性。

关键词:混杂纤维增强复合筋;海水海砂混凝土;孔溶液碱度;力学性能;耐久性

基金资助:国家自然科学基金(52408258); 河南省基础设施腐蚀防控重点实验室开放基金(HNICP 202410); 河南省科技厅科技攻关项目(252102320027); 河南省建设厅科技研发项目(HNJS-2024-K32)