碳纤维增强复合材料力学性能的试验与分析

       通过盐溶液浸渍试验、碱溶液浸渍试验及人工加速老化试验，研究碳纤维增强复合材料(CFRP)在腐蚀环境条件下的力学性能，进行CFRP拉伸试验的应力一应变曲线分析及力学性能显著性分析。研究表明，CFRP具有良好的耐腐蚀性，在腐蚀环境中拉伸强度无显著变化，伸长率有显著变化；拉伸弹性模量在盐、碱溶液浸渍环境下有显著变化，在人工加速老化环境下无显著变化。

       碳纤维增强复合材料(CFRP)与传统混凝土材料或钢材相比，具有质量轻、强度高、易施工等优点，尤其适合于已有结构的补强加固。但由于这种材料应用在土木结构补强加固上的时间不长，其耐久性能尚未得到充分证实。在海洋环境下，钢筋混凝土结构会受到环境的腐蚀而产生病害。当对这类结构进行加固时，加固材料的耐久性能对于加固的长期效果至关重要。国外相关资料表明，碳纤维增强复合材料的耐久性能较好，但是国内对此还没有比较全面的研究报道。鉴于此，本课题分别做了普通环境和腐蚀环境条件下CFRP力学性能的大样本试验研究，测定其拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率。腐蚀试验主要是模拟海洋环境分别在碱溶液浸渍、盐溶液浸渍及人工加速老化环境条件下制作试样。最后分析了CFRP的应力一应变曲线，并进行参数假设检验，比较普通环境和腐蚀环境条件下CFRP的力学性能，研究是否在拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率上存在着显著差异。

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