表面处理3D打印FRP筋与混凝土的粘结性能研究

摘要整理

本研究针对3D打印纤维增强复合材料（3DP-FRP）筋的粘结性能进行了系统研究。开发了锯齿形3D打印FRP筋，其粘结强度达7.3 MPa。通过螺旋缠绕和粗砂涂层处理的3D打印FRP筋表现出最高的粘结强度。研究表明，粘结强度随混凝土强度增加而提高，但随锚固长度和筋径增大而降低。采用拉拔试验对33组试件进行了测试，系统研究了表面处理方法、混凝土强度、锚固长度和筋径对3DP-FRP筋粘结性能的影响。未经处理的3DP-FRP筋粘结强度（沿粘结长度的最大平均剪应力）可达7.3 MPa，明显超过光滑拉挤筋。螺旋缠绕粗砂涂层（HWCS）处理的筋具有最优粘结性能。修正的BPE（mBPE）模型能有效描述3DP-FRP筋的粘结-滑移行为。基于表面粗糙度参数建立的粘结强度预测模型，其决定系数R²=0.93，具有较好的预测精度。该研究为3D打印FRP筋在混凝土结构中的应用提供了重要的设计依据。

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