FRP( 纖維增強聚合物、玻璃纖維、玻璃纖維筋) 基復合材料廣泛應用于航空、航天、國防等高科技領域,具有強度高、密度小、耐腐蝕性能等特點。近年來,F(xiàn)RP 復合材料被應用于土木工程結(jié)構的加固、修復以及新建結(jié)構的建設,為高性能、長壽命土木工程結(jié)構的發(fā)展提供了新材料基礎。值得指出的是,同航空航天等應用領域不同,土木工程結(jié)構的服役壽命一般在50年以上,因此,F(xiàn)RP 復合材料在土木工程服役環(huán)境下的長期性能演化對FRP 在土木工程中的安全、經(jīng)濟設計與應用具有重要影響。研究表明,環(huán)境溫度、濕度、紫外光、干濕循環(huán)等作用下,F(xiàn)RP 復合材料性能均可能發(fā)生退化,影響其服役性能。
研究表明,在服役環(huán)境中FRP 材料性能退化可以分為物理退化和化學退化。如樹脂與纖維吸水量不同,膨脹不同,使得它們之間產(chǎn)生應力集中; 環(huán)氧樹脂因交聯(lián)度提高而顯脆性,易產(chǎn)生裂紋;樹脂的水解及塑化導致樹脂強度降低或纖維-樹脂界面的破壞等。
近年來,F(xiàn)RP 在海洋工程結(jié)構上應用發(fā)展?jié)摿薮?,一方面,F(xiàn)RP 復合材料的應用能夠減輕結(jié)構自重,并由于耐腐蝕性能增加導致結(jié)構服役壽命提高,從而帶來巨大的經(jīng)濟效益; 但另一方面,海洋工程環(huán)境對FRP 復合材料的耐濕熱性提出了更高的要求。,而樹脂以及其與纖維之間的界面容易在水或高溫環(huán)境下發(fā)生退化,從而可能影響FRP 復合材料性能的長期性能。文獻研究表明,CFRP 復合材料在濕熱環(huán)境下服役時拉伸性能退化十分緩慢,但層間剪切強度退化明顯。
本文擬研究水浸泡條件下玻璃纖維拉擠桿的水吸收擴散與層間剪切性能的退化規(guī)律,揭示層間剪切強度的退化機理,為玻璃纖維拉擠桿研發(fā)及其工程結(jié)構應用提供耐濕熱性能基礎數(shù)據(jù)。