氯氧镁胶凝材料粘结碳纤维板高温后拉伸性能试验探究.pdfVIP

18 氯氧镁胶凝材料粘结碳纤维板高温后拉伸性能试验研究 2013年5月 氯氧镁胶凝材料粘结碳纤维板高温后拉伸性能试验研究 徐 明 ，韩春雷，陈忠范 (东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京 210096) 摘要：针对碳纤维片材加固混凝土结构所用有机胶软化点过低的问题，研制了具有一定耐高温性能，可用于碳纤维粘结 的氯氧镁胶凝材料。本文完成 了60块不同层数 (2…468层)的氯氧镁胶凝材料粘结碳纤维板在20—400℃高温后的拉伸性 能试验。通过对试验结果的分析，研究了碳纤维板的层数及所经历温度对高温后氯氧镁胶凝材料粘结碳纤维板的残余抗拉强 度及弹性模量等的影响。试验结果表明，常温下，采用MOC粘结碳纤维板抗拉强度与采用有机胶浸渍碳纤维板相当；经300E 高温处理后的氯氧镁胶凝材料粘结碳纤维板抗拉强度仍可以保持其常温下抗拉强度的70％左右，但是400℃后，碳纤维板抗 拉强度迅速下降，仅为常温下抗拉强度的35％左右；随着温度的升高，高温处理后的碳纤维板弹性模量逐渐降低。 关键词：氯氧镁胶凝材料 ；碳纤维；高温；拉伸性能 中图分类号：TB332；TU582 文献标识码：A 文章编号：1003—0999(2013)03—0018—04 1 引 言 2．2 试件制作 近年来，外贴碳纤维片材加固法因其轻质高强、 根据课题组的研究成果，无机胶MOC的配合 比 耐腐蚀、安装快速简易、施工周期短、维护费用少、抗 为 MgO：MgC12=10．75：1(摩尔 比)，水：(MgO+ 疲劳陛能好等优点，被广泛应用于建筑结构加 固与 MgC1)=0．45：1(质量比)。对将用无机胶 MOC进 改造领域，然而由于粘贴碳纤维片材用的有机胶其 行粘贴的碳纤维布，先用无水乙醇浸泡半个小时，以 软化点 (theglasstransitiontemperature)仅 为 洗去表面憎水基有机物，使得纤维布各丝束之间充 100~(2左右，火灾下碳纤维的加固作用很快就会丧 分散开，增强MOC在纤维布之间的渗透性，然后晾 失…。本文采用一种耐高温、无毒的无机胶一氯氧镁 干待用。 水泥(MagnesiumOxychlorideCement，MOC)来粘贴 根据美国ASTM标准 (D3039／D3039M．95a)给 碳纤维布，研究高温后氯氧镁胶凝材料粘结碳纤维 出的测量复合材料抗拉强度的试验方法，制作试件。 板的抗拉强度 J。 试件 的尺寸如图1所示。 2 试件的制备与设计 2．1 原材料 无机胶 MOC采用原材料为：普通工业用高铝水 泥，郑州宇翔特种水泥厂，成份：A1：O，(60％)，SiO： (8％)，Fe2O3(2．5％)；工业用轻烧MgO，山东，MgO (95％)；MgC16·H：O，南京汤山路西溶剂化工厂，纯 图l 碳纤维板试样尺寸 度95％。 Fig．1 Specimensize 碳纤维布的材料性能见表 1。 试件所粘贴的碳纤维层数分别为2、4、6和8 表 1 碳纤维布主要力学性能参数 层，每组试件 3个，经过 了规定的养护时间 (28d)， Table1 TechnicalindexofCFRP 就可以根据图1给出的试件尺寸将板切割成试验需 要的大小，试件两端夹在电子拉伸试验机夹具 内的 加强层部