影響FRP 與混凝土粘結耐久性的環(huán)境因素有很多, 光老化( 尤其是紫外線) 是其中的一種。本文對兩種粘結形式的FRP 與混凝土粘結性能進行了紫外線老化試驗（使用紫外線老化試驗設備）研究和分析。
１、研究概況
本文研究了紫外線對碳纖維布與混凝土粘結的耐久性的影響, 制作了兩種形式的試件, 分別為CFRP- 混凝土正拉粘結試件和拉伸剪切試件。本文中研究了兩種碳纖維布與混凝土拉伸剪切試件在紫外線作用下的耐久性,兩種碳纖維布分別為CFS1 和CFS2, 力學性能見文獻 , 配套的浸漬樹脂樹脂B 和樹脂A 的力學性能指標見文獻, 底層樹脂相同。本文介紹了碳纖維布( CFS1) 與混凝土的正拉粘結性能在紫外線作用下的耐久性,為對比在紫外線作用下有無防護對正拉強度的影響, 將試件先粘鋼塊再進行老化。配套的浸漬樹脂均為樹脂B。本次試驗所用的混凝土強度等級為C30, 在標準環(huán)境下( 溫度( 23 2) e , 相對濕度45%~ 55%) 養(yǎng)護28d 的抗壓強度為2717MPa。112 試件的制作和測試CFRP-混凝土拉伸剪切和正拉粘結試件按照5碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)程6( CECS 146:2003) 進行制作。CFRP-混凝土拉伸剪切試件的形式及尺寸，測試CFRP-混凝土拉伸剪切強度時為了減小法向應力, 盡量避免發(fā)生法向剝離破
２、試驗環(huán)境條件
本試驗中的混凝土試塊均在標準環(huán)境下養(yǎng)護28d 后開始貼碳纖維布, 貼布后在室溫環(huán)境下固化7d, 放入紫外線老化箱中開始老化。箱中裝有6 根40W 熒光紫外線燈管, 箱內(nèi)溫度( 35 2) e 。
３、結果與分析
（１）紫外線照射對CFRP 與混凝土拉伸剪切性能的影響
本次試驗所研究的兩種CFRP- 混凝土拉伸剪切試件分別經(jīng)過0、1 000、2 000、3 000h 紫外線照射后取出, 貼加強片, 晾置2d 測其拉伸剪切強度。每次試驗采用2 組試件, 每組2 個。試驗結果取其平均值。兩種CFRP- 混凝土粘結界面的拉伸剪切強度試驗結果見表1。圖6 為兩種CFRP- 混凝土拉伸剪切強度隨老化時間的變化曲線。兩種CFRP-混凝土粘結界面的拉伸剪切強度在紫外線作用下有相似的變化趨勢, CFRP1-混凝土的拉伸剪切強度在0~ 2 000h 內(nèi)基本呈線性下降, 至2000h 時, 下降34% , 之后基本不再下降。CFRP2 與混凝土拉伸剪切強度在0~1 000h下降較快, 至1 000h 時下降41% , 之后下降不明顯�？梢�, 紫外線對CFRP 與混凝土的粘結性能影響較大。
（２）紫外線照射對CFRP 與混凝土正拉粘結性能的影響本次試驗所研究的一種CFRP-混凝土拉伸剪切試件分別經(jīng)過0、1 000、2 000、3 000h 紫外線照射后取出, 粘貼鋼塊, 固化2d 測其正拉粘結強度。每次試驗采用3 個試件, 試驗結果取其平均值。CFRP-混凝土粘結界面的正拉粘結強度試驗結果見表2。CFRP-混凝土正拉粘結強度隨老化時間的變化曲線。試驗中還對一組試件先貼鋼塊再進行紫外線老化, 經(jīng)過2 000h 后測正拉粘結強度。
CFRP- 混凝土正拉粘結強度在老化1 000h 時有所提高, 提高的幅度不大, 之后開始下降。這與樹脂B 的后固化有關。另外, 對于先貼鋼塊后進行紫外線老化的一組試件( 即有防護) , 經(jīng)過2 000h 老化后正拉粘結強度沒有降低, 而經(jīng)紫外線老化后再粘結鋼塊的試件( 即無防護) 經(jīng)過2 000h 老化后正拉粘結強度降低12% , 可見, 防護能有效緩減CFRP 與混凝土的正拉粘結性能在紫外線作用下的劣化。紫外線的光能量高, 能破壞聚合物材料中的典型共價鍵, 使聚合物變成游離基, 引發(fā)材料的光降解。另外, 紫外線還通過引發(fā)和促進氧對樹脂的作用, 引起復合材料的老化。聚合物材料的光降解開始于基體中的發(fā)色團對輻射的吸收。試驗中也觀察到, 經(jīng)過紫外線照射后樹脂A 和樹脂B 均產(chǎn)生了變色。
４、紫外線對CFRP 與混凝土粘結性能的影響結論
1) 紫外線對CFRP 與混凝土的拉伸剪切強度影響較大。兩種CFRP-混凝土粘結界面的拉伸剪切強度在紫外線作用下有相似的變化趨勢, CFRP1-混凝土的拉伸剪切強度老化2 000h, 下降34%。CFRP2-混凝土拉伸剪切強度老化1 000h 時, 下降41%, 之后下降不明顯。
2) 防護措施對于FRP 加固混凝土的效果有很大的保障作用。對于有防護的正拉粘結試件老化2 000h后粘結強度沒有降低, 而無防護的經(jīng)過2000h老化后正拉粘結強度降低12%, 可見, 防護能有效緩減CFRP-混凝土的正拉粘結性能在紫外線作用下的劣化。http://www.5dhb.com
