GFRP−钢复合筋与珊瑚海水海砂混凝土粘结性能试验研究

Experimental study on the bond behavior between GFRP-steel composite bars and coral seawater sea-sand concrete

摘要

深远海岛礁工程建设面临传统建筑材料耐腐蚀性不足和远洋运输成本高昂的严峻挑战。采用属地化材料与复合材料是可行的解决方案，但玻璃纤维 (GFRP)−钢复合筋与珊瑚海水海砂混凝土 (CSSC) 的粘结性能目前尚不明确。针对此问题，本研究设计了 5 组共 15 个中心拉拔试件，分析了珊瑚海水海砂混凝土立方体抗压强度、GFRP−钢复合筋直径和 GFRP−钢复合筋粘结长度对粘结性能的影响，并提出了 GFRP−钢复合筋与珊瑚海水海砂混凝土的粘结强度计算式以及基本锚固长度计算式。结果表明：试件极限粘结强度主要与 CSSC 立方体抗压强度、GFRP−钢复合筋粘结长度呈正相关；初始粘结刚度与 CSSC 立方体抗压强度呈正相关。

Abstract

The construction of projects on remote islands and reefs faces severe challenges, including insufficient corrosion resistance of traditional building materials and high costs for long distance marine transportation. The use of localized materials and composite materials represents a feasible solution, though the bonding performance between GFRP-steel composite bars and coral seawater sea-sand concrete (CSSC) remains unclear. To address this issue, this study designed five groups comprising a total of 15 central pull-out specimens to analyze the effects of CSSC strength, GFRP-steel composite bar diameter, and bond length on bonding performance. Bond strength and basic anchorage length calculation formulas for GFRP-steel composite bars and coral seawater sea-sand concrete were proposed. The results indicate that the ultimate bond strength of test specimen is primarily positively correlated with the cube compressive strength of CSSC and the bond length of GFRP-steel composite bars, while the initial bond stiffness shows a positive correlation with the cube compressive strength of CSSC. The experimental data can provide support for the application of localized materials in the construction of remote island and reef projects.

关键词

GFRP−钢复合筋 / 珊瑚海水海砂混凝土 / 粘结强度

Key words

GFRP-steel composite bar / coral seawater sea-sand concrete / bond strength

作者贡献声明

陆晓婉提出研究问题和设计实验方案，进行实验并且收集与处理数据，使用软件并进行分析，撰写初稿、修订内容、润色语言等。张海滨提供实验设备、数据资源、学术指导和方向把握，并提出关键修改意见、逻辑调整等。孙天舒提出关键修改意见、逻辑调整等。陈天宇撰写初稿、修订内容、润色语言等。刘婉秋和周智提供实验设备、经费支持、数据资源、学术指导和方向把握。

AI使用声明

本文的英文题名、摘要和关键词采用DeepSeek-V3.2翻译生成，并进行了部分修改。

利益冲突声明

作者声明，其不存在已知的可能影响本论文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

伦理声明

不适用：本文不涉及人类或动物的生物学研究。

数据可用性

支持论文结论所需的所有数据均已包含在稿件和/或电子补充材料中。如需获取与本文相关的其他数据，可向通信作者提出申请。

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