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模拟海水海砂混凝土环境下GFRP筋耐久性试验研究
摘要
本文研究了模拟海水海砂混凝土环境下GFRP筋的耐久性。通过制备不同配合比的混凝土试块和GFRP筋试件，并在模拟海水海砂环境中进行持续浸泡，测量了不同时间下混凝土和GFRP筋的物理性能指标。研究结果表明，模拟海水海砂混凝土环境下GFRP筋的耐久性主要受到混凝土破坏的影响，破坏机制主要为氧化、腐蚀和碱骨料反应。而GFRP筋的强度和弹性模量受到浸泡时间的影响较小，表现出较好的耐久性。因此，在实际工程应用中，应注意混凝土的质量控制和保护措施的加强，以保障GFRP筋的耐久性和使用寿命。
关键词：模拟海水海砂混凝土；GFRP筋；耐久性；氧化；腐蚀；碱骨料反应
Abstract
ThispaperstudiedthedurabilityofGFRPreinforcementinsimulatedseawaterandseasandconcreteenvironment.BypreparingconcretespecimenswithdifferentmixratiosandGFRPreinforcementsamples,andcontinuousimmersioninsimulatedseawaterandseasandenvironments,thephysicalperformanceindicatorsofconcreteandGFRPreinforcementweremeasuredatdifferenttimes.TheresultsshowedthatthedurabilityofGFRPreinforcementinsimulatedseawaterandseasandconcreteenvironmentwasmainlyaffectedbythedestructionofconcrete,andthemainmechanismofdestructionwasoxidation,corrosionandalkali-aggregatereaction.ThestrengthandelasticmodulusofGFRPreinforcementwerelessaffectedbyimmersiontime,exhibitinggooddurability.Therefore,inpracticalengineeringapplications,attentionshouldbepaidtoqualitycontrolofconcreteandstrengtheningprotectivemeasurestoensurethedurabilityandservicelifeofGFRPreinforcement.
Keywords:Simulatedseawaterandseasandconcrete;GFRPreinforcement;Durability;Oxidation;Corrosion;Alkaliaggregatereaction
1.引言
GFRP（Glassfiberreinforcedpolymer）筋具有轻质、高强、防腐、抗老化等优良性能，已被广泛应用于各类混凝土结构中，如桥梁、隧道、地铁、房屋等。然而，GFRP筋的耐久性问题一直受到人们的关注，因为混凝土多年的经验表明，GFRP筋会在野外环境下失去初始的强度和刚度。而海洋环境中的氯离子、潮湿、高温、海水腐蚀等因素，会对GFRP筋的耐久性造成影响，因此，研究模拟海水海砂混凝土环境下GFRP筋的耐久性，具有一定的实际意义。
2.试验方案
2.1材料
本试验采用标号为C50的普通混凝土、弥散纤维和石粉加工混合料等材料；用玻璃纤维增强树脂制作的直径为10mm的GFRP筋。
2.2试件制备
本试验制备了6组混凝土试块和3组GFRP筋试件。混凝土配合比为：水灰比为0.28，粗细骨料之比为2:1，弥散纤维掺量为0.5%。GFRP筋试件长度均为300mm，直径均为10mm。
2.3试验条件
本试验将混凝土试块和GFRP筋试件分别放置于不同的水槽中，加入混凝土砂浆，模拟海水海砂混凝土环境，然后浸泡不同时间，分别为3个月、6个月和12个月。
2.4试验方法
（1）混凝土试块：采用ASTMC39进行压缩强度试验，采用ASTMC518进行热传导率试验。
（2）GFRP筋试件：采用ASTMD638进行拉伸试验，采用ASTMD790进行三点弯曲试验。
3.试验结果及分析
3.1混凝土试块的物理性能
（1）压缩强度：试验结果如表1所示。
表1模拟海水海砂混凝土不同浸泡时间下的压缩强度变化
|浸泡时间|3个月|6个月|12个月|
|———|———|———|———|
|压缩强度(MPa)|51.2|49.3|47.1|
（2）热传