水浸泡对碳纤维拉挤杆的水吸收与剪切强度影响

FＲP( 纤维增强聚合物) 基复合材料广泛应用于航空、航天、国防等高科技领域，具有强度高、密度小、耐腐蚀性能优异等特点。近年来，FＲP 复合材料被应用于土木工程结构的加固、修复以及新建结构的建设，为高性能、长寿命土木工程结构的发展提供了新材料基础。值得指出的是，同航空航天等应用领域不同，土木工程结构的服役寿命一般在50年以上，因此，FＲP 复合材料在土木工程服役环境下的长期性能演化对FＲP 在土木工程中的安全、经济设计与应用具有重要影响。研究表明，环境温度、湿度、紫外光、干湿循环等作用下，FＲP 复合材料性能均可能发生退化，影响其服役性能。

研究表明，在服役环境中FＲP 材料性能退化可以分为物理退化和化学退化。如树脂与纤维吸水量不同，膨胀不同，使得它们之间产生应力集中; 环氧树脂因交联度提高而显脆性，易产生裂纹［8］; 树脂的水解及塑化导致树脂强度降低或纤维-树脂界面的破坏等。

近年来，FＲP 在海洋工程结构上应用发展潜力巨大，一方面，FＲP 复合材料的应用能够减轻结构自重，并由于耐腐蚀性能增加导致结构服役寿命提高，从而带来巨大的经济效益; 但另一方面，海洋工程环境对FＲP 复合材料的耐湿热性提出了更高的要求。碳纤维的耐久性能十分优异，而树脂以及其与纤维之间的界面容易在水或高温环境下发生退化，从而可能影响FＲP 复合材料性能的长期性能。文献研究表明，CFＲP 复合材料在湿热环境下服役时拉伸性能退化十分缓慢，但层间剪切强度退化明显。

本文拟研究水浸泡条件下碳纤维拉挤杆的水吸收扩散与层间剪切性能的退化规律，揭示层间剪切强度的退化机理，为碳纤维拉挤杆研发及其工程结构应用提供耐湿热性能基础数据。