采用纳米改性乙烯基酯树脂的拉挤玻纤增强复合材料钢筋

摘要整理

玻纤增强复合材料（GFRP）钢筋的层间剪切强度相对较低，限制了其在混凝土配筋销钉等高剪切需求的土木基础设施应用中的使用。本研究提出通过在拉挤成型前对乙烯基酯树脂进行纳米改性，可显著提高GFRP钢筋的水平剪切强度。采用粘度测量和扫描电子显微镜确定了功能化多壁碳纳米管（MWCNTs）在乙烯基酯树脂中的最优分散含量。通过纵向拉伸试验和短梁剪切试验测定了纳米改性GFRP钢筋的水平剪切强度。与采用相同工艺参数拉挤成型的原始GFRP钢筋相比，纳米改性GFRP钢筋的拉伸强度提高了20%，水平剪切强度提高了111%。值得注意的是，使用MWCNTs后消除了GFRP中典型的扫帚状破坏现象。差示扫描量热法（DSC）测量和纤维体积分数确认了新型拉挤GFRP钢筋的质量。傅里叶变换红外光谱（FTIR）测量表明纳米改性GFRP钢筋中形成了羧基伸缩振动，表明产生了新的化学键。该纳米改性乙烯基酯树脂拉挤工艺为GFRP钢筋在土木基础设施应用中的推广使用奠定了基础。

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