冻融循环对AFRP及环氧胶黏剂力学性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2016.12.020

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (12): 144-150.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.12.020

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冻融循环对AFRP及环氧胶黏剂力学性能的影响

吴波¹ 张硕¹ 刘汾涛^1,2

1．华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州 510640; 2．广东水利电力职业技术学院，广东广州 510635

收稿日期:2016-04-28 出版日期:2016-12-25 发布日期:2016-11-01
通信作者: 吴波(1968-)，男，博士，研究员，主要从事结构抗灾和新型混凝土结构研究． E-mail:bowu@scut.edu.cn
作者简介:吴波(1968-)，男，博士，研究员，主要从事结构抗灾和新型混凝土结构研究．
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(973 计划)项目(2011CB013800);广东省水利科技创新项目(2012-05);华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室课题(2015ZB21，2013KB29)

Effects of Freeze-Thaw Cycling on Mechanical Behaviors of AFRP and Epoxy Adhesive

WU Bo¹ ZHANG Shuo¹ LIU Fen-tao^1,2

1.State Key Laboratory of Subtropical Building Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2.Guangdong Polytechnic of Water Resources and Electric Engineering,Guangzhou 510635,Guangdong,China

Received:2016-04-28 Online:2016-12-25 Published:2016-11-01
Contact: 吴波(1968-)，男，博士，研究员，主要从事结构抗灾和新型混凝土结构研究． E-mail:bowu@scut.edu.cn
About author:吴波(1968-)，男，博士，研究员，主要从事结构抗灾和新型混凝土结构研究．
Supported by:
Supported by the National Program on Key Basic Research Project of China(973 Program)(2011CB013800)

摘要/Abstract

摘要： 对芳纶纤维增强聚合物(AFRP)片材、碳纤维增强聚合物(CFRP)片材以及配套的环氧胶黏剂在 60、80、100、120、140 次冻融循环后的力学性能进行试验研究，并对两种片材的抗冻融性能进行对比．试验结果表明:冻融循环后，AFRP 片材拉伸性能的变化幅度总体上大于 CFRP 片材，展现出相对更弱的抗冻融性能;冻融循环 140 次后 AFRP 片材的抗拉强度和弹性模量分别较未冻融时降低 8． 2%和 14． 0%，而冻融循环 140 次后 CFRP片材的弹性模量却与未冻融时基本相当，冻融循环60 次后 CFRP 片材的抗拉强度降低6．1%，但在接下来的冻融循环后基本保持稳定或略有增长;冻融循环后，AFRP 片材和 CFRP 片材的断裂伸长率均与未冻融时基本相当或有所偏高，但 AFRP 片材的变化幅度相比 CFRP片材略大;冻融循环 140 次后，环氧胶黏剂的拉伸剪切强度无退化．

关键词: AFRP, CFRP, 环氧胶黏剂, 冻融循环, 力学性能

Abstract: The mechanical behaviors of aramid and carbon fiber-reinforced polymer (AFRP and CFRP) sheets as well as a corresponding epoxy adhesive after 60,80,100,120 and 140 freeze-thaw cycles,were experimentally in- vestigated,and the freeze-thaw resistance of the AFRP sheet was compared with that of the CFRP sheet.Experi- mental results show that (1) in comparison with the CFRP sheet,the AFRP sheet after the freeze-thaw cycling has a greater change of tensile properties,and shows a worse freeze-thaw resistance; (2) after 140 freeze-thaw cycles,the tensile strength and elastic modulus of the AFRP sheet decrease respectively by 8. 2% and 14.0%,in com- parison with those of the control sheet exposed to ambient conditions; (3) however,the elastic modulus of the CFRP sheet after 140 freeze-thaw cycles is close to that of the control one,and the tensile strength of the CFRP sheet experiences a loss of 6.1% after 60 freeze-thaw cycles and then keeps almost constant or slightly increases; (4) the rupture elongations of the AFRP and CFRP sheets after freeze-thaw cycling are close to or slightly higher than those of the control ones,but the variaiton range of the elongation of the AFRP sheet is wider than that of the CFRP sheet; and (5) there is no decrease in the tensile lap-shear strength of the epoxy adhesive after 140 freeze- thaw cycles.

Key words: AFRP, CFRP, epoxy adhesive, freeze-thaw cycling, mechanical behavior

吴波张硕刘汾涛. 冻融循环对AFRP及环氧胶黏剂力学性能的影响[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(12): 144-150.

WU Bo ZHANG Shuo LIU Fen-tao. Effects of Freeze-Thaw Cycling on Mechanical Behaviors of AFRP and Epoxy Adhesive[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2016, 44(12): 144-150.

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Effects of Freeze-Thaw Cycling on Mechanical Behaviors of AFRP and Epoxy Adhesive

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