FRP( 纖維增強(qiáng)聚合物、玻璃纖維、玻璃纖維筋) 基復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于航空、航天、國(guó)防等高科技領(lǐng)域,具有強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕性能等特點(diǎn)。近年來(lái),F(xiàn)RP 復(fù)合材料被應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)的加固、修復(fù)以及新建結(jié)構(gòu)的建設(shè),為高性能、長(zhǎng)壽命土木工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了新材料基礎(chǔ)。值得指出的是,同航空航天等應(yīng)用領(lǐng)域不同,土木工程結(jié)構(gòu)的服役壽命一般在50年以上,因此,F(xiàn)RP 復(fù)合材料在土木工程服役環(huán)境下的長(zhǎng)期性能演化對(duì)FRP 在土木工程中的安全、經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)與應(yīng)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(fù)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(xué)退化。如樹(shù)脂與纖維吸水量不同,膨脹不同,使得它們之間產(chǎn)生應(yīng)力集中; 環(huán)氧樹(shù)脂因交聯(lián)度提高而顯脆性,易產(chǎn)生裂紋;樹(shù)脂的水解及塑化導(dǎo)致樹(shù)脂強(qiáng)度降低或纖維-樹(shù)脂界面的破壞等。
近年來(lái),F(xiàn)RP 在海洋工程結(jié)構(gòu)上應(yīng)用發(fā)展?jié)摿薮?,一方面,F(xiàn)RP 復(fù)合材料的應(yīng)用能夠減輕結(jié)構(gòu)自重,并由于耐腐蝕性能增加導(dǎo)致結(jié)構(gòu)服役壽命提高,從而帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益; 但另一方面,海洋工程環(huán)境對(duì)FRP 復(fù)合材料的耐濕熱性提出了更高的要求。,而樹(shù)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(fù)合材料性能的長(zhǎng)期性能。文獻(xiàn)研究表明,CFRP 復(fù)合材料在濕熱環(huán)境下服役時(shí)拉伸性能退化十分緩慢,但層間剪切強(qiáng)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(kuò)散與層間剪切性能的退化規(guī)律,揭示層間剪切強(qiáng)度的退化機(jī)理,為玻璃纖維拉擠桿研發(fā)及其工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用提供耐濕熱性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。