极地低温下混凝土填充GFRP拉挤管黏结性能试验研究

摘要

纤维增强聚合物(FRP)管与混凝土之间的界面黏结是二者之间荷载传递的必要条件和共同作用的重要前提．为了探究混凝土填充GFRP管(CFFT)在极地等严寒环境下的黏结性能，在20～-80℃的不同低温条件下，对12个圆形和16个方形CFFT进行了推出试验，得到了GFRP管-混凝土界面的黏结-滑移曲线和典型破坏模式.研究了低温水平(T=20℃、-30℃、-60℃、-80℃)、界面类型(黏砂和未黏砂)、径厚比(D/t=30.0、31.3、37.5、50.0)、截面类型(圆形、方形)和FRP管制造工艺(拉挤成型、纤维缠绕)对黏结性能的影响．试验结果表明：除推出破坏外，部分方形黏砂试件表现为角部开裂；低温改善了GFRP管与混凝土的黏结性能，且20～-60℃温度段对黏结性能的影响强于-60～-80℃温度段；黏砂可显著提高CFFT的界面黏结强度(-60℃下，圆形黏砂试件黏结强度可增加到未黏砂试件的2.18倍，方形黏砂试件黏结强度可增加到未黏砂试件的7.93倍)；D/t与黏结强度呈负相关；圆形CFFT的黏结强度高于方形CFFT；拉挤管的黏结强度低于纤维缠绕管，这表明GFRP管-混凝土的界面黏结强度主要受摩擦力(环向约束压力)影响．最后在试验的基础上，提出了CFFT在低温下黏结强度的预测模型．本研究可为CFFT构件在极地低温下的应用提供参考．

关键词

极地低温 / 黏结性能 / 混凝土填充GFRP管 / 推出试验