不均勻膠層對CFRP-混凝土弧形界面應力狀態影響

秦 敢，陳 銳，金 典 琦

(1.哈爾濱工業大學(深圳) 土木與環境工程學院，廣東 深圳 518055； 2.深圳市城市公共安全技術研究院有限公司，廣東 深圳 518000)

0 引 言

碳纖維增強復合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)憑借其輕質高強、耐久性能好等優點[1]，已經被逐步應用于輸水隧洞的加固修復中。比起傳統的粘鋼加固，CFRP加固技術具有諸多優勢，在輸水隧洞加固領域擁有廣泛的應用前景[2]。采用CFRP加固襯砌混凝土時，膠層是保證CFRP與襯砌混凝土兩者能夠協同變形共同承載的重要組成部分，也是影響界面粘結-滑移行為的重要因素，選擇合適的膠層及涂刷厚度可以提高加固界面的剝離承載力[3-6]。

現有研究大多針對CFRP加固梁、板等結構而展開，加固界面常常較為平整，膠層厚度比較均勻。但對于CFRP加固輸水隧洞，受到洞內水流沖刷的影響，襯砌混凝土表面常常凹凸不平，從而會導致膠層的涂刷厚度厚薄不一，例如：① 粘貼表面的混凝土局部凸起(后文簡稱“凸臺”)會減小該位置的膠層厚度；② 對于粘貼表面出現凹陷的區域(后文簡稱“凹槽”)，需用找平膠對凹槽部位進行修補平整，修補處的膠層厚度會明顯大于其它部位；③ 完成CFRP的粘貼后，需用滾筒順纖維方向多次滾壓，擠除氣泡，使浸漬樹脂充分浸透CFRP，并與底膠充分結合。受到輸水隧洞洞內的環境溫度、濕度以及混凝土加固界面潮濕程度等眾多因素的共同影響，部分氣泡常常很難被擠除，氣泡的存在也會減小該位置的膠層厚度[7]。目前，還缺乏膠層厚度的不均勻性對CFRP-襯砌混凝土界面應力狀態影響的相關研究。……