新老混凝土修补界面层粘结质量的改善途径

根据新老混凝土修补界面层的粘结机理 ,提出通过改善界面层微细观结构来大幅度提高修补界面层粘结强度的思路。对比试验研究表明 ,用稀HCl酸蚀老混凝土界面可大幅度提高老混凝土界面的微细观粗糙度 ,从而显著增加新老混凝土的接触面积 ;用粉煤灰和标准砂对水泥净浆界面剂进行改性可显著改善界面层的微细观结构。以上两项措施均可使粘结强度显著提高。     

黏结层数对芳纶纤维-混凝土界面性能的影响

采用试验研究芳纶纤维布（AFRP）黏结层数对AFRP-混凝土界面性能的影响。研究了纤维布黏结层数分别为1层、2层和3层时，界面剥离承载力，纤维片材表面应变以及界面黏结剪应力情况。试验结果表明：随着AFRP黏结层数的增加，AFRP-混凝土界面剥离承载力增大，AFRP-混凝土界面有效黏结长度提高，AFRP-混凝土界面黏结剪应力提高。可见增加芳纶纤维布黏结层数，对AFRP-混凝土界面剥离承载力以及界面剥离延性破坏有利。     

功能梯度混凝土层间界面黏结性能试验研究

采用国产PVA纤维作为增韧材料制备ECC,考虑混凝土强度等级、界面处理方式及ECC厚度三种参数设计制作了12组ECC-RC功能梯度混凝土试块。通过双面剪切试验,研究了ECC-RC功能梯度混凝土的层间界面黏结性能及上述三参数对其层间界面黏结性能的影响。试验结果表明:界面处理方式对试块的破坏形态有显著影响;功能梯度混凝土的层间界面黏结强度随混凝土强度等级的提高而增加;采用人工凹槽处理试块层间界面可显著提高功能梯度混凝土的层间界面黏结强度;当试块层间界面未经处理或采用人工凹槽处理时,试件的平均层间界面黏结强度随ECC厚度的增加而提高。试验结果可为ECC-RC功能梯度混凝土试件的设计及使用提供试验依据。     

考虑温度效应的界面层对混凝土热学参数影响分析

温度场是影响混凝土结构耐久性评价的重要因素之一,密度、质量热容、导热系数是混凝土材料的主要热学参数,决定于混凝土组成及细观结构。基于混凝土二维三相细观几何模型,考虑各相材料热学参数温度依赖性,得到了混凝土宏观热学参数并与试验结果比较。在验证该数值方法有效性的基础上,开展了升温过程中界面层厚度、界面层材料属性对混凝土热学参数的影响规律及影响程度分析。研究表明:随着温度升高,混凝土密度、导热系数逐渐降低,混凝土质量热容逐渐升高;随着界面层厚度增加,混凝土密度、导热系数逐渐减小,混凝土质量热容略微增大;界面层厚度的变化对混凝土导热系数影响最大,密度次之,对质量热容影响不显著;随着界面层导热系数、密度、质量热容的增加,混凝土的热学参数随之增加,但增幅有差异。     

界面形式对纤维编织网增强混凝土与混凝土界面的影响

采用双面剪切的试验方式研究不同界面形式对纤维编织网增强混凝土(TRC)与既有混凝土界面性能的影响。试验结果表明:对于单层纤维编织网、预制形式的TRC加固层,随着TRC加固层与既有混凝土黏结长度的增加,界面的最大剪切荷载有所提高,但是极限抗剪强度有下降的趋势,且其有效加固长度应在200~300 mm;当既有混凝土强度处于C20~C40时,既有混凝土的强度等级对TRC与既有混凝土界面性能的影响不大;与预制加固形式相比,现浇TRC加固形式对TRC与既有混凝土界面性能有很大改善。     

BFRP加固混凝土界面粘结强度影响因素研究

为了探究BFRP加固混凝土界面粘结强度的影响因素,文中通过作者参与的BFRP加固混凝土的双剪试验,根据试验过程、试验结果以及分析,归纳出BFRP-混凝土界面粘结强度的主要影响因素有混凝土强度等级、粘结长度、胶层厚度以及粘结宽度。文中针对这四种影响因素进行综合分析得出以下结论,混凝土强度等级,界面粘结强度随混凝土强度等级提高而增大;粘结长度,有效粘结长度范围内,界面粘结强度随粘结长度增加而增大;胶层厚度,界面粘结强度随胶层厚度增加而增大。粘结宽度,界面粘结强度随粘结宽度的增加而减小。其中,混凝土强度等级和粘结长度是影响界面粘结强度的主要因素。     

预制超高性能混凝土修复层与既有混凝土界面黏结短期性能研究

超高性能混凝土(UHPC)修复层与既有混凝土界面的黏结性能是影响修复加固效果的关键。为研究预制UHPC修复层与既有混凝土界面黏结短期性能,通过直剪试验和斜剪试验,分析了界面黏结材料、界面剪力键、混凝土强度、剪切角等对界面黏结强度及黏结滑移的影响;提出了预制UHPC修复层与既有混凝土界面的黏结滑移模型,并给出了黏结刚度建议值。结果表明:结构胶黏结试件的黏结强度较灌浆料黏结试件的强度高,在界面处设置剪力键可提高界面黏结强度;通过斜剪试验获得的界面黏结强度及黏结刚度均得到大幅提高。     

FRP网格-ECC复合层加固混凝土界面定量化处理及黏结性能试验研究

针对传统纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)网格-工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites, ECC)复合层加固钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)结构存在界面处理质量无法保证的问题,提出通过对混凝土表面钻孔定量化描述界面粗糙度的改良FRP网格-ECC复合层加固方法,并建立了粗糙度评价指标,即界面处理率。为研究不同界面处理率下复合层与混凝土之间的界面黏结性能,开展复合层抗拉试验研究其材料性能,并对4组12个双剪试件进行试验,考察不同界面处理率对复合层与混凝土黏结剪切性能的影响。研究结果表明：复合层的拉伸应力-应变曲线呈双线性,抗拉强度为10.62 MPa,极限拉应变为0.0138;未界面处理的试件发生了界面剥离破坏,经界面处理后试件随着界面处理率的增大,破坏模式逐渐从临界断裂破坏向复合层断裂破坏过渡,即定量化界面处理的改良加固法可抑制界面的剥离,且可在一定程度上控制界面破坏形态;基于现有FRP片材-混凝土的黏结滑移模型,并考虑FRP网格-ECC复合层整体受力行为和界面处理率...     

多孔混凝土力学破坏机理及其改性研究

以多孔混凝土抗压破坏行为为研究对象,对多孔混凝土破坏机理进行分析研究,并在破坏机理研究的基础上,进行多孔混凝土改性研究。试验结果表明:多孔混凝土的破坏性质及效果与传统混凝土存在明显差别,大多数破坏层均分布于集料与胶凝材料的结合层处,即集料与胶凝材料相连接的界面过渡层处;提出的界面优化型拌合方法有效的提高了多孔混凝土的物理性能,并且较好的改善了界面过渡层。     

FRP-混凝土的颗粒增强界面及其剪切性能研究

内衬玻璃钢的混凝土管道在输水、输气、输油工程中广泛应用,为改进管道成型工艺中玻璃钢层与混凝土之间容易出现大面积脱黏的问题,在玻璃钢层与混凝土之间引入树脂基颗粒增强的界面适配层。在试验研究的基础上建立有限元模型,分析了玻璃钢/混凝土界面的单剪试验,得到不同颗粒的质量平铺密度下界面的名义剪切强度,并与试验值对比,以预测颗粒的质量平铺密度与界面名义剪切强度之间的关系,为工程施工提供依据。结果表明在玻璃钢/混凝土界面加入不同粒径的增强颗粒能提高界面承载能力;相同质量平铺密度下,含中等粒径增强颗粒的适配层承载力比含大粒径增强颗粒的适配层承载力更大,在实际工程可优先选用中等粒径增强颗粒用于适配层的制作;且3.82、4.68 kg/m2分别是含中等粒径、大粒径增强颗粒适配层的质量平铺密度的临界值。     

混凝土修补界面的微观结构及与宏观力学性能的关系

混凝土的修补质量主要取决于修补界面的性能，本文选取１２种工况的混凝土，对其修补后粘结界面进行了扫描电镜观察和微观结构分析，发现新老混凝土粘结界面存在着一个可分为三个薄层的过渡层，并且强效应层的结构特征对界面性能起决定性作用。     

新老混凝土修补界面粘结质量的改善方法研究与展望

简述了国内外新老混凝土修补界面粘结性能的研究概况，说明了改善新老混凝土粘结质量的关键是改善修补界面层的微细观结构，提出了改善界面层微细观结构的研究设想。     

TRC加固受火损伤混凝土界面性能试验研究

设计了45个纤维网格增强混凝土(TRC)与受火损伤混凝土的单面剪切试件,通过试验研究不同纤维网格材料(玄武岩纤维、玻璃纤维),不同纤维层数(2层、3层、4层),不同界面粘结长度(150mm、300 mm),不同混凝土受火时间(60 min、81 min)和不同混凝土表面处理情况(浅凿、深凿)对界面粘结性能的影响,得到TRC-受火损伤混凝土的界面破坏模式和界面承载力。通过数字图像相关法(DIC)得到了界面位移分布和应变片测得了纤维网格的应变分布,分析并给出了界面的粘结-滑移关系。     

净浆裹石混凝土的研究

从改善界面结构和强化界面粘结出发,本文研究了具有显著增强效果的净浆裹石工艺。文章认为,净浆裹石混凝土抗压强度的大幅度提高和其它力学性能改善的根本原因,在于净浆裹石工艺使混凝土界面孔的分布、界面过渡层水泥水化产物的形貌与分布得到了改善,并且提高了粗集料界面过渡层的密实度,同时还使硬化混凝土内部应力状态也有了改善。     

界面损伤条件下的桥面铺装层新型应力求解模式

文中基于混凝土断裂力学与复合材料力学,考虑桥面铺装层与桥面板的界面破坏,建立了桥面铺装体系的分层剪滞模型;运用偏微分理论,得到了各子层的位移分布函数;进而根据混凝土的应力应变关系,得到了各子层的应力分布函数,确定了桥面铺装层与桥面板的界面破坏剪切应力与拉伸破坏强度,从而给出了一种新的考虑界面破坏的桥梁铺装层应力求解模式.     

CTRC-受火损伤混凝土界面性能试验研究

设计了39个碳纤维编织网格增强混凝土(CTRC)与受火损伤混凝土的单面剪切试件(其中18个为常温混凝土对比试件),通过单面拉剪和单面推剪两种不同加载方式的剪切试验,研究了不同纤维层数(1层、2层、3层),不同界面黏结长度(50 mm、100 mm、150 mm、200 mm、250 mm)和不同混凝土表面处理情况(点凿、浅凿、深凿)对CTRC-受火损伤混凝土界面黏结性能的影响,得到不同工况下的CTRC-受火损伤混凝土试件界面的破坏形态以及黏结强度,并通过数字图像相关法(DIC法)研究了CTRC-受火损伤混凝土界面的位移变形情况,为TRC加固受火损伤混凝土构件受力性能分析提供理论依据。     

净浆裹石混凝土的增强效果及机理

普通的混凝土搅拌工艺是将水泥、水、砂和石子共同搅拌成混凝土混合料。在混凝土搅拌过程中水分直接润湿石子表面;在混凝土成型和静停的过程中,自由水分进一步向石子与水泥砂浆界面集中,形成石子表面的水膜层。在混凝土硬化后,由于水膜层的存在而使界面过渡层疏松多孔,削弱了石子与硬化水泥砂浆之间的粘结,形成了混凝土     

湿技术条件下GFRP板-混凝土界面黏结性能试验研究

进行湿技术条件下GFRP板与混凝土界面黏结性能试验。在试验研究的基础上,建立预测界面黏结强度和黏结剪应力-滑移本构关系模型并与试验结果进行比较分析。试验结果表明,湿技术条件下试件的破坏层位于砂浆层,GFRP板上黏结有细骨料颗粒;混凝土浇筑时机、混凝土龄期及界面形式对界面剥离荷载影响显著。混凝土浇筑时机为30min时,界面剥离荷载达到最大值;剥离荷载随着混凝土龄期的增加而增大。计算结果表明,建立的预测模型与试验值吻合较好,可以有效地预测湿技术条件下界面的黏结强度和黏结剪应力-滑移关系曲线。     

钢桥面浇注式沥青混凝土粘结拉拔强度试验分析

利用现场钻芯拉拔试验,检验正常施工条件下浇注式沥青混凝土与防水粘结层的粘结强度,为材料制定规范和验收标准提供参考依据.试验结果表明浇注式混凝土在常温下粘结强度为2.32 MPa,高温时下降到0.49MPa.拉拔断面主要发生在防水粘结层与浇注式沥青混凝土界面,证实了防水粘结层与浇注式沥青混凝土界面是相对薄弱环节,有必要采取增强措施.     

层间粘结机理及聚合物乳液界面剂的研发

从粘结机理分析入手,对影响层间粘结的因素进行分析,采用A聚合物乳液作为界面剂,对界面处理、界面剂施工方法进行研究,得出采用论文推荐的界面剂和工艺施工,新旧混凝土界面粘结强度不低于整体C35混凝土的结论,突破了超薄混凝土罩面的层间粘结关键技术。