納米材料對GFRP筋力學和耐久性能的改良研究.pdf

1、近年來纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Plastics，簡稱FRP)筋開始在橋梁、公路、隧道等方面開始得到應用，并且憑借其高強度、輕質、耐腐蝕、抗疲勞、電磁絕緣性等優(yōu)良的性能，成為有可能替代鋼筋在結構中應用的比較有前景的新型材料。其中，由于玻璃纖維增強復合材料(GFRP)筋優(yōu)良的性能和低廉的成本，在國內外得到了廣泛的研究和應用。但是由于FRP筋在實踐中應用年限較短，缺乏足夠的數據和資料，從而限制了該新型材料進一步的推

2、廣和應用，因此GFRP筋的耐久性能，特別是惡劣環(huán)境下GFRP筋的力學和劣化機制等問題的研究頗受關注。
　　研究表明，GFRP筋容易經受濕熱、堿環(huán)境等因素的侵蝕從而導致力學性能的劣化，因此本文考慮采用有機蒙脫土改性聚合物基體來制備Nano-GFRP筋，從而有效提高聚合物保護層的抗腐蝕能力，改善材料的耐久性能。本文的研究內容主要包括以下幾部分：
　　(1)根據原位插層聚合法，制備出不飽和聚酯/有機蒙脫土(UP/OMMT)納米復合

3、材料。試驗結果表明：蒙脫土的加入會阻礙凝膠和固化過程，通過X-射線衍射分析(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)等微觀表征技術證明制備的納米復合材料為插層型，同時蒙脫土的加入會提高材料的熱穩(wěn)定性能，并具有增強增韌作用；
　　(2)通過對純樹脂材料和3wt％納米復合材料的阻隔性能的研究結果表明：在水溶液浸泡和水汽吸收試驗中，納米復合材料的擴散系數都要低于純樹脂材料，并且都呈現出了一定的非Fick性，同時穩(wěn)態(tài)擴散試驗中納米復合材料擴散系