2023 TDA 5-1 ONGOING
发布时间: 2024/07/08 发布者： 原创 浏览量：
玻纤增强复合材料筋材耐火及蠕变性能提升与应用关键技术
项目负责人：
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胡黎俐 上海交通大学 |
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研究背景：
玻璃纤维增强复合材料GFRP（Glass Fiber Reinforced Polymer）筋材具有轻质高强、耐腐蚀、可设计等显著优势，将其替代钢筋应用于腐蚀环境及某些特殊环境下的混凝土结构中，能够从根本上解决钢筋锈蚀问题，大幅度提高结构使用性能，因而具有很大的应用潜力。然而，GFRP筋材耐火性较差、蠕变性能及长期性能计算与设计方法尚未完全明确等因素严重制约了其在实际工程中的广泛应用。
研究目标：
1. 获得高温下GFRP筋拉伸强度退化规律，提出耐火性能提升技术；
2. 探明火灾下GFRP筋增强混凝土构件的性能劣化及破坏机理，建立基于性能的抗火设计方法，提出相应的防护措施；
3. 获得不同应力水平下GFRP筋的蠕变断裂性能影响规律，提出筋材蠕变性能提升技术；
4. 获得GFRP筋混凝土构件长期性能，建立长期变形计算方法；
5. 将研究成果应用于实际工程。
中期进展：
1. 开发了含磷阻燃剂共混改性酚醛环氧型乙烯基酯树脂。实现了有阻燃性的树脂，比原树脂更好的热稳定性，在空气中更高的残留率。此外，改性树脂相比于原树脂具有更好的弯曲强度和弯曲模量。
2. 完成改性GFRP筋耐火性能实验，达到了目标在400°高温下抗拉强度保留率不低于45%。
3. 基于GFRP筋增强混凝土板的耐火试验探究了火灾下构件的温升位移反应和破坏机理，明晰了混凝土保护层厚度、端部防火保护措施等对GFRP筋增强混凝土板耐火性能的影响规律。
4. 针对GFRP筋蠕变试验，设计了锚固装置以及最合适的填充材料，实现了较高的锚固效率，为接下来开展蠕变试验打下良好基础。
阶段性项目成果：
发明专利：《一种改性乙烯基酯树脂的制备方法》