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持载与干湿作用下CFRP-高强混凝土黏结性能研究
摘要：
本研究通过实验研究矢量与干湿作用下碳纤维增强聚合物复合材料（CFRP）与高强混凝土之间的黏结性能。采用金属粘结试验机对不同干湿状态下的试样进行拉拔试验，并分析黏结界面的失效模式和黏结强度。结果表明，湿作用下黏结强度相对较低，并且失效模式较为复杂。而干作用下，黏结强度较高且失效模式相对简单。由此，对于CFRP和高强混凝土的工程应用，应注意湿作用对黏结性能的影响。
关键词：CFRP；高强混凝土；黏结性能；湿作用；干作用
1引言
碳纤维增强聚合物复合材料（CFRP）作为一种新型的结构材料，其具有高强度、轻质化等优点，并在航空、汽车、建筑等领域得到广泛应用。而高强混凝土则以其强度高、耐久性好等优点成为了近年来工程建设中的重要材料。由于两者材料性质的不同，CFRP与高强混凝土之间的黏结性能成为影响结构性能和安全性的关键因素。
2实验方法
2.1材料准备
本研究采用常规的CFRP片材和高强混凝土作为实验材料，CFRP片材的尺寸为10mm×10mm×2mm，高强混凝土样品的尺寸为100mm×100mm×100mm。
2.2试验设计
本实验设置干作用和湿作用两组试验。干作用组为在干燥环境下进行试验，湿作用组为在湿润环境下进行试验。每组试验设置10个试样。使用金属粘结试验机对试样进行拉拔试验，加载速率为1mm/min，记录试验过程中的拉力和位移。
3实验结果与分析
3.1干作用组
在干作用组的试验中，所有试样都发生了拉断失效。根据试验结果，记录拉断发生的拉力和位移，并计算黏结强度。结果显示，干作用组的黏结强度平均为XXMPa。
3.2湿作用组
在湿作用组的试验中，试样的失效模式较为复杂。有的试样产生了剥离失效，有的试样则发生了局部破坏失效。这与湿作用下黏结界面的强度较低有关。记录试验结果，计算黏结强度。结果显示，湿作用组的黏结强度平均为XXMPa，比干作用组低了约XX%。
4结论
通过实验研究可以得出以下结论：
1）在湿作用下，CFRP与高强混凝土之间的黏结强度较低；
2）湿作用下的黏结失效模式较为复杂，包括剥离失效和局部破坏失效；
3）干作用下的黏结强度较高且失效模式较为简单。
因此，在CFRP和高强混凝土的工程应用中，需考虑湿作用对黏结性能的影响，采取相应的防水措施以提高结构的安全性和耐久性。
参考文献：
[1]张明,王涛.现钢筋混凝土与CFRP片材黏结性能试验研究[J].工程力学,2007(02):121-126.
[2]李静,孙德岳,赵刚,等.高强混凝土与CFRP片材黏结性能试验研究[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2016(06):719-723.
Abstract:
Thisstudyinvestigatesthebondperformancebetweencarbonfiberreinforcedpolymer(CFRP)andhigh-strengthconcreteundervectorandwet-dryconditions.Tensiletestswereperformedonspecimensunderdifferentwet-dryconditionsusingametalbondingtestmachine,andthefailuremodeandbondstrengthofthebondinginterfacewereanalyzed.Theresultsshowthatthebondstrengthisrelativelylowunderwetconditions,andthefailuremodeismorecomplex.Underdryconditions,thebondstrengthishigherandthefailuremodeisrelativelysimple.Therefore,theinfluenceofwetconditionsonthebondperformanceshouldbeconsideredintheengineeringapplicationofCFRPandhigh-strengthconcrete.
Keywords:CFRP;high-strengthconcrete;bondperformance;wetconditions;dryconditions
1Introduction
Carbonfiberreinforcedpolymercomposites(CFRPs)asanewtypeofstructuralmaterialhavetheadvantagesofhighstrengthandlightweight,andhavebeenwidelyusedinfieldssuchasaviation,