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纤维增强树脂基复合材料(FRP)因具有强度高、耐腐蚀和疲劳性能好的特点,被广泛应用于混凝土结构的加固和防腐蚀工程。基于FRP材料,从预制构件和有效粘结出发,本文提出了混凝土结构表面衬膜技术,通过在FRP基体材料上集成功能桥接材料制备得到糙化FRP衬膜(roughing FRP sheet,RFS)。与传统的表面涂层和FRP应用技术相比,无需表面处理和胶黏剂即可实现FRP材料与混凝土结构有效地粘结,发挥防腐蚀作用。本文对RFS的粘结性能和耐久性能进行了系统的研究,对RFS的施工装配及修补技术进行了初步的探索。RFS的构造深度和粘结强度随桥接材料粒径的增加而增大,以粒径为3.15~4.75mm的900级轻集料制备的RFS粘结性能最佳,与混凝土表层平均粘结强度达到2.17MPa。RFS与混凝土表层主要由机械啮合和界面结构效应协同粘结,采用多孔结构的桥接材料既减轻了自重,达到轻质化的目的,同时可以与水泥石及FRP互穿啮合。当桥接材料和混凝土强度等级一定时,RFS与混凝土表层粘结强度与桥接材料粒径、集成密度、容积率等参数有关,平均粘结失效力可表述为F=K1hsp+K2D50+K3。采用硅烷偶联剂(Silane coupling agent,SCA)作为界面剂来增强RFS与混凝土之间的粘结质量。结果表明,SCA可调控轻集料吸水率,适宜浓度的SCA可优化界面区组成和结构,提高粘结强度、机械强度及界面区显微硬度。本文中,当SCA溶液浓度为0.05%时,体系性能提升最为明显。本文评价了RFS-混凝土体系在氯离子侵蚀、温度冲击、海水干湿循环、紫外老化及荷载冲击等环境作用下的耐久性能。结果表明,RFS的抗氯离子渗透性能优异;在90次温度冲击、海水干湿循环后,RFS外观无明显变化,粘结强度降低了79.3%和54.8%;经过2000h的紫外光照老化后,RFS外观颜色逐渐加深变黄,粘结强度降低了59.6%;SCA改善不同环境作用对RFS-混凝土体系耐久性影响的效果表现差异,对温度冲击作用基本无改善效果,对海水干湿循环作用改善较为明显。采用浓度为0.05%的SCA溶液处理试样,经过90次温度冲击和海水干湿循环作用后粘结强度分别降低了80.4%和34.0%;对于采取丙烯酸树脂涂层的试样,经2000h的紫外光照老化后粘结强度仅降低了28.5%,表明表面涂层可显著提高RFS-混凝土体系的抗紫外光耐久性能。荷载冲击结果表明只有当内部混凝土被冲击溃散破裂时,才会出现RFS与混凝土剥离的情况,而局部破损时,RFS并不会从混凝土表面剥落。通过实验室条件下的模拟试验,本文提出的施工总体技术思路是将RFS固定在混凝土模板内侧,通过浇铸使其与混凝土粘结成为一个整体,当外模板拆卸后,即完成RFS的装配施工。当RFS破损后,可采取涂刷树脂浆液的方式进行有效的修补。