磷酸镁水泥基材料与混凝土粘结性能研究进展

磷酸镁水泥具有早强、粘结强度高、体积稳定性好等优点,在混凝土结构修补加固中表现出巨大的应用潜力.为使修补加固材料与基体形成整体共同工作,其粘结性能极其重要,本文综述了原材料、环境条件和界面情况对磷酸镁水泥基材料与混凝土粘结性能的影响以及磷酸镁水泥基材料与硅酸盐水泥材料的粘结机理,并对磷酸镁水泥基材料未来的研究方向提出建议.     

粘结长度对AFRP-混凝土界面粘结性能的影响

钢筋混凝土结构在服役期内,由于材料老化、结构损伤等原因不宜继续承载时,常常采用纤维增强聚合物(FRP)来修复或者加固.纤维粘结加固混凝土技术的基础是纤维-混凝土界面的有效粘结.为了研究不同粘结长度对芳纶纤维(AFRP)-混凝土界面粘结性能的影响,本文设计制作了12个试件,进行界面性能力学试验.分析纤维片材表面应变情况,得到粘结长度对AFRP-混凝土界面剥离承载力、界面局部粘结剪应力的影响,并得出AFRP-混凝土界面有效粘结长度范围.试验结果表明,当纤维布与混凝土界面的粘结长度小于纤维布与混凝土界面的有效粘结长度时,AFRP-混凝土界面剥离承载力会随着AFRP纤维布粘结长度的增长而增大.不同粘结长度下AFRP-混凝土界面的表面应变情况、界面局部粘结剪应力情况相似.通过试验数据的回归分析,得到AFRP-混凝土界面剥离承载力修正模型和有效粘结长度修正模型.     

混凝土抗爆加固研究进展综述

爆炸冲击对结构造成严重的破坏,结构抗爆研究显得尤为重要,本文对不同种抗爆材料对近年来混凝土构件抗爆加固措施及性能研究进展进行了综述,并针对现有研究的不足,提出了下一步研究方向,包括考虑不同材料与混凝土之间微观界面粘结性能数值模拟以及组合新材料的动态力学性能研究.     

外贴FRP加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能研究进展

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,简称"FRP")因其轻质、高强、抗疲劳性能好等优点被广泛用于加固工程中。在疲劳荷载作用下,外贴FRP加固钢筋混凝土梁中的各材料性能以及FRP-混凝土界面粘结性能不断劣化,既有损伤不断累积,从而大大降低了加固梁的使用安全性。本文从试验研究、数值模拟以及理论分析三方面对外贴FRP加固钢筋混凝土梁的抗弯疲劳性能研究进行了详细总结,并对FRP-混凝土粘结界面和锈蚀钢筋混凝土加固梁的疲劳性能进行了介绍,分析了现有研究中存在的不足,并为今后的研究方向提出一些建议。     

超高性能混凝土抗冲击性能研究进展

超高性能混凝土(Ultra High Performance Concrete,UHPC)是一种具有超高强度、良好韧性和优异耐久性的水泥基复合材料,在海上结构、地下空间、核废料容器和核反应堆防护罩等特殊工程和国防军事工程中具有广阔的应用前景.为适应其抗冲击和抗爆性能的需求,对UHPC开展动态力学性能研究显得尤为重要.通过对国内外UHPC抗冲击性能试验和数值模拟研究进展的系统梳理和总结,阐述了应用霍普金森杆开展冲击压缩试验和动态抗拉试验存在的问题及改进措施,分析了应变率、材料组分和冲击次数等因素对UHPC动态冲击性能的影响,探讨了确保UHPC冲击试验数值模拟有效性的关键问题.最后,对UHPC 抗冲击性能今后的研究方向提出了一些建议,希望能为UHPC动态性能研究以及 UHPC在实际工程中的应用提供指导和帮助.     

冻融循环作用下嵌入式BFRP筋与混凝土粘结性能研究

为探究高寒地区冻融循环作用对嵌入式FRP加固混凝土界面粘结耐久性能的影响,针对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋嵌入式加固混凝土结构,通过采用环氧树脂胶(EP)和高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)作为粘结材料的嵌入式FRP筋-从混凝土中拉拔试验,分析冻融循环作用下嵌入式FRP-混凝土相邻层之间的破坏模式和粘结退化机理,研究冻融循环次数、粘结材料、混凝土基体性能对粘结性能的影响。结果表明:不同侵蚀条件下试件破坏模式基本表现为胶基体与混凝土剪切破坏、胶基体劈裂破坏、毗邻混凝土-胶界面混凝土薄层剪切破坏、ECC基体与混凝土剪切破坏、FRP与ECC界面粘结破坏五种破坏模式,试件的极限粘结承载力随着循环次数的增加而呈不同程度的下降,50次循环内对试件粘结性能的影响较小,ECC试件相比环氧树脂胶试件,粘结承载力低,但表现出良好的延性。     

ECC修复既有RC梁界面粘结与受弯性能试验研究

基于ECC修复既有混凝土梁的弯曲试验,主要分析了界面粗糙度、ECC层厚度与既有混凝土梁损伤参数对修复梁界面粘结和受弯性能的影响.研究结果表明:界面粗糙度和既有混凝土梁损伤参数对界面粘结性能的影响较为显著,而ECC厚度的影响则不太明显.与RC梁相比,修复梁的裂缝形态有明显改善,截面刚度得到提高,各特征荷载值均有不同水平的增长,由于ECC层的承拉与阻裂作用,修复梁开裂荷载的提高幅度最大,且适当增大界面粗糙度、ECC层厚度及减小损伤参数的修复梁,其受弯性能改善的就越明显.     

氯盐干湿循环作用下嵌入式CFRP筋与混凝土界面粘结性能研究

海岛工程建设中,潮汐作用下的海水干湿循环是影响纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构耐久性能的主要因素之一。针对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋嵌入法加固混凝土结构,通过CFRP筋从混凝土块中的拔出试验研究高性能纤维增强水泥基复合材料(HPFRC)和环氧树脂胶作为加固粘结材料时,海水干湿交替循环作用下嵌入式CFRP筋与混凝土界面的粘结性能,并对其破坏模式、极限粘结承载力进行分析。结果表明:环氧树脂胶作为粘结材料时,随干湿交替循环次数的增加,极限粘结承载力略有下降;而HPFRC作为粘结材料时,干湿循环90 d内的极限粘结承载力得到持续增长,可以达到作为粘结材料时极限承载力的70.3%,因此HPFRC可以作为粘结材料应用于潮汐环境下的FRP筋嵌入法加固海工混凝土结构中。     

磷酸钾镁水泥基材料与硅酸盐水泥混凝土的粘结性能研究

为了研究磷酸钾镁水泥基材料与硅酸盐水泥混凝土的粘结性能,测试了磷酸钾镁水泥基材料浆体的抗压强度,同时测试了磷酸钾镁水泥基材料浆体与不同状态的硅酸盐水泥砂浆的粘结抗折强度和收缩变形,分析了磷酸钾镁水泥基材料硬化体的物相组成、微观形貌以及与硅酸盐水泥砂浆基体的粘结界面结构.结果表明:双掺粉煤灰和石灰石粉,使磷酸钾镁水泥基材料硬化体的结构更完善,抗压强度、粘结抗折强度和体积稳定性均明显提高.保持硅酸盐水泥砂浆基体的龄期大于7d和气干含水状态,磷酸钾镁水泥基材料与硅酸盐水泥砂浆界面的结合力加强,粘结抗折强度明显提高.     

泄水建筑物冲刷界面混凝土修复材料及应用

为了缓和修复材料与老混凝土之间的性能差别梯度,改善冲刷界面混凝土修复效果,研制了四种组合修复材料,对其修复机理及性能进行分析,建立了混凝土-胶结提质材料两相硬化夹杂模型和修复结构薄板模型,对混凝土表面的提质性能及修复结构的完整性进行验证,并在凤滩水电站3#孔溢流面进行现场原型试验.结果表明:胶结提质材料具有良好的浸渗能力,可浸渗C30混凝土表层35 mm,且对浸渗的混凝土强度提质20％左右,减小了修复结构中老混凝土与修复材料之间的强度差,防止因老混凝土性能不足导致的再次破坏;界面粘接材料具有良好的粘接性能,可确保结构的完整性;主体修复材料具有良好的抗冲磨性能,在相同试验条件下,抗冲磨强度是广化所研制的YDS的1.5倍,磨损率只有YDS的38％;层面保护材料具有良好的耐紫外线能力,极大程度的延长了修复结构的使用寿命;现场修复效果良好,经大流量泄洪(单宽流量8000 m3/s)后,测试其磨损率不到0.1％,可推广应用于水工结构多类病险修复工程中.