UHTCC界面粘结性能的发展

UHTCC界面粘结性能的发展

朱原宏1

（1. 沈阳建筑大学 土木工程学院，沈阳 110000 ）

摘要：本篇文章旨在研究混凝土与超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）之间的剪切粘结强度。影响因素有界面处理剂的类型、既有混凝土的强度、基底表面处理和预制UHTCC的表面处理。结果表明，底胶和粘结剂可以改善界面粘结强度，聚合物改性材料的剪切粘结强度最高。既有混凝土的强度对粘结有一定的影响。基材表面处理也是一个重要因素，对剪切粘结强度有很大影响。

关键词：UHTCC；界面粘结强度；剪切粘结强度；聚合物改性材料

中图分类号：TU……  TU……..    文献标志码：A

Development of UHTCC interface bonding properties

ZHU Yuanhong1

(1. Shenyang Jianzhu University Factory, Shenyang ,College of Civil Engineering Shenyang 110000)

Abstract:This paper aims to study the shear bond strength between concrete and ultra-high toughness cement-based composite (UHTCC). The influencing factors include the type of interface treatment agent, the strength of existing concrete, the surface treatment of base and the surface treatment of prefabricated UHTCC. The results show that the adhesive primer and binder can improve the interfacial bonding strength, and the shear bonding strength of polymer modified materials is the highest. The strength of the existing concrete has a certain impact on the bond. The surface treatment of the substrate is also an important factor, which has a great impact on the shear bond strength..

Keywords: UHTCC;Interface bonding strength; Shear bond strength; Polymer modified materials

正文

为解决混凝土其脆性大、抗拉强度小、抗冲击能力低、易开裂等问题，V.C.Li开发了一种新型胶凝材料-超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）。UHTCC拉伸应变不低于3%，偶尔能够达到8% 。拉伸延性通常比素混凝土和普通纤维增强混凝土高约150-300倍。与金属材料一样，UHTCC具有非常突出的应变硬化性能。

在新到旧的修补系统中，修补材料是最直接影响粘结强度的因素。Emberson和Mays [1]报告称，聚合物改性水泥材料是一种良好的修补材料。Li[2]指出，底漆是新老混凝土过渡区的重要因素。He [3]进行了斜剪和弯曲试验，发现SBR改性水泥浆底漆的粘结效果最好。近年来，人们对既有混凝土和修补材料强度的影响进行了研究。

Austin等人[4]报告称，对于拉伸粘合试验和剪切粘合试验，当基材表面足够坚固时，粘合强度随表面粗糙度的增加而增加。Fiebrich [5]指出，混凝土基材的高表面粗糙度并不总是能够增强既有混凝土和砂浆层之间的粘附性。拉伸粘结强度随着粗糙度振幅的增加而增加。Momayeza等人[6]指出，基材的粗糙表面处理可提高粘合强度。

结论

（1）合适的粘合剂对于改善混凝土的微观结构形成良好的界面粘合至关重要。其中，用于SBR胶乳的剪切粘结强度最高。

（2）粗糙的基底表面和预制的UHTCC修补试样的剪切粘结强度较高。然而，过量的机械作用可导致剪切结合强度的显著降低。

（3）预制UHTCC修补试件的基底表面和预制UHTCC表面粗糙度幅值的增加均能提高剪切粘结强度。

参考文献

[1] N.K. Emberson, G.C. Mays, Significance of property mismatch in the patch repair of structural concrete, part I: properties of repair systems.[J], Mag. Concr. Res. 42 (152) (1990) 147–160.

[2] G.Y. Li, A new way to increase the long-term bond strength of new-to-old concrete by the use of fly ash, Cem. Concr. Res. 33 (2003) 799–806.

[3] W. He, The Research on the Interfacial Bond Strength of New-To-Old Concrete (in Chinese), Hunan university, Changsha, 2004.

[4] S. Austin, P. Robins, Y.G. Pan, Shear bond testing of concrete repairs[J], Cem. Concr. Res. 29 (7) (1999) 1067–1076.

[5] M.H. Fiebrich, Influence of the surface roughness on the adhesion between concrete and gunite mortars overlays, in: F. Wittmann (Ed.) Proceedings of the 2nd Bolomey Workshop, Adherence of young and old Concrete.Unterengstringen, Switzerland. Aedification Verlag, 1994.

[6] A. Momayez, M.R. Ehsani, A.A. Ramezanianpoura, H. Rajaiea, Comparison of methods for evaluating bond strength between concrete substrate and repair materials, Cem. Concr. Res. 35 (4) (2005) 748–757.

作者简介：朱原宏（1993.6.20），男，汉族，辽宁省北票市人，硕士研究生在读，专业：土木工程，研究方向：方中空钢管UHTCC粘结滑移试验研究。