UHPC與普通混凝土界面黏結性能研究綜述
發(fā)布時間：2021-10-31 00:40
對比分析了超高性能混凝土（UHPC）與普通混凝土（NC）黏結界面的力學性能和耐久性能,評述了UHPC-NC界面黏結影響因素、力學性能、耐久性能3方面的研究成果.對UHPC-NC界面力學性能產(chǎn)生影響的纖維增強機理、約束收縮機理及凍融損傷機理進行了研究,分類討論了黏結面力學試驗和耐久性試驗方法及試驗結果.闡述了UHPC-NC界面破壞模式和力學性能研究成果,并對UHPC加固性能劣化NC橋梁進行展望.結果表明:UHPC纖維和界面處理情況對界面黏結性能影響顯著;UHPC-NC黏結界面的力學性能和耐久性能明顯優(yōu)于NC-NC界面,耐久性能表現(xiàn)最優(yōu)越.
【文章來源】：江蘇大學學報(自然科學版). 2020,41(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
不同試驗情況下加入纖維獲得的黏結強度提高率
纖維增強UHPC主要是改變峰值后力學響應和約束裂縫.其研究理論有將纖維與基體看作多相體系來分析的復合材料力學理論、將纖維看作裂縫擴展約束的纖維間距理論和損傷力學理論等.纖維界面黏結增強原理如圖2所示,主要有如下3方面: ① 加入纖維后UHPC收縮量減小,能有效降低收縮應力和收縮裂縫風險; ② 無序亂向的纖維提高了UHPC界面的粗糙程度,交界處的纖維伸入普通混凝土界面的孔隙帶來更高的機械咬合力; ③ 界面受力過程中,纖維與纖維的橋連作用能有效抑制微裂縫發(fā)展,改變黏結面破壞形態(tài).關于纖維摻量對UHPC-NC黏結強度的影響,存在不同的觀點.有研究認為UHPC-NC黏結強度與纖維摻量呈正相關.沈捷[12]對鋼纖維體積摻量為0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%的UHPC-NC黏結試件進行劈拉和抗彎試驗,結果表明:當鋼纖維體積摻量從0.5%提高到2.0%時,界面黏結強度提高率從36.9%上升到78.1%.而有研究認為纖維摻量并不是影響UHPC-NC黏結強度的原因.L. HUSSEIN等[13]對鋼纖維體積摻量為1.0%,1.5%,2.0%的UHPC-NC黏結試件進行劈拉試驗,試驗結果差異很小,雖然黏結強度有所提高,但提高率受纖維摻量影響不大.另外,界面處的纖維分布量及纖維方向等因素也會對黏結強度造成影響.目前對于纖維的研究多以真實試驗為主,借助有限元模擬軟件和計算機程序,建立黏結滑移模型、亂向分布模型等分析界面處纖維的力學行為也是新的研究思路.
表面粗糙情況、連接鍵設置、含水量、黏結材料和清潔程度等界面處理情況影響?zhàn)そY強度.UHPC加固一般步驟如圖3所示,無論是現(xiàn)澆加固還是預制加固,界面處理都是加固的首要步驟.常用的UHPC-NC界面處理方式有鉆孔、刷洗、噴砂、切槽和設置連接鍵等.研究表明:通過清潔混凝土表面灰塵雜質(zhì)和松動結構,提高表面粗糙程度可以增加黏結性,但并不是混凝土表面越粗糙越好,當粗糙程度超過某一值時會造成原結構損傷,反而降低黏結性能[14].沈捷[12]研究認為,UHPC在實際工程中會出現(xiàn)的最大粗糙度界面為劈裂面(用試驗機將已經(jīng)成型的混凝土試塊從中劈裂得到),當人工處理界面的粗糙度超過劈裂面的粗糙度時,反而使黏結面的性能降低.M. SAFRITT[15]使用鹽酸處理普通混凝土表面,試驗后所有的UHPC-NC試件黏結強度都低于表面未處理試件,說明表面損傷過度,造成黏結強度降低.
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超高性能混凝土的火災高溫性能研究綜述[J]. 朋改非,牛旭婧,成鎧. 材料導報. 2017(23)
[2]超高性能混凝土在國內(nèi)外橋梁工程中的研究與應用進展[J]. 邵旭東,邱明紅,晏班夫,羅軍. 材料導報. 2017(23)
[3]UHPC加固箱梁頂板受彎性能試驗研究[J]. 張陽,黨祺,穆程. 湖南大學學報(自然科學版). 2017(03)
[4]銹蝕后鋼纖維和鋼纖維混凝土的力學性能[J]. 趙軍,李洪杰,高丹盈. 建筑材料學報. 2015(03)
[5]鋼纖維混凝土與老混凝土粘結面滲透性能[J]. 高丹盈,程紅強,馮虎. 水力發(fā)電學報. 2009(01)
[6]新老混凝土粘結的約束收縮有限元模擬及分析[J]. 陳峰,鄭建嵐,俞柏良. 華中科技大學學報(城市科學版). 2008(04)
[7]新老混凝土粘結面的抗凍融劈拉性能試驗研究[J]. 李平先,趙國藩,張雷順. 土木工程學報. 2006(04)
[8]碳纖維混凝土對新老混凝土粘結性能的改善[J]. 謝慧才,申豫斌. 土木工程學報. 2003(10)
[9]新老混凝土粘結收縮性能研究[J]. 劉健,趙國藩. 大連理工大學學報. 2001(03)
[10]新老混凝土粘結抗拉性能的試驗研究[J]. 趙志方,趙國藩,劉健,于躍海. 建筑結構學報. 2001(02)
碩士論文
[1]UHPC與普通鋼筋混凝土結構界面抗剪性能研究[D]. 王興旺.湖南大學 2016
[2]應用SHPB試驗對活性粉末混凝土動力性能的研究[D]. 王艷.湖南大學 2006
本文編號：3467715
【文章來源】：江蘇大學學報(自然科學版). 2020,41(04)北大核心
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
不同試驗情況下加入纖維獲得的黏結強度提高率
纖維增強UHPC主要是改變峰值后力學響應和約束裂縫.其研究理論有將纖維與基體看作多相體系來分析的復合材料力學理論、將纖維看作裂縫擴展約束的纖維間距理論和損傷力學理論等.纖維界面黏結增強原理如圖2所示,主要有如下3方面: ① 加入纖維后UHPC收縮量減小,能有效降低收縮應力和收縮裂縫風險; ② 無序亂向的纖維提高了UHPC界面的粗糙程度,交界處的纖維伸入普通混凝土界面的孔隙帶來更高的機械咬合力; ③ 界面受力過程中,纖維與纖維的橋連作用能有效抑制微裂縫發(fā)展,改變黏結面破壞形態(tài).關于纖維摻量對UHPC-NC黏結強度的影響,存在不同的觀點.有研究認為UHPC-NC黏結強度與纖維摻量呈正相關.沈捷[12]對鋼纖維體積摻量為0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%的UHPC-NC黏結試件進行劈拉和抗彎試驗,結果表明:當鋼纖維體積摻量從0.5%提高到2.0%時,界面黏結強度提高率從36.9%上升到78.1%.而有研究認為纖維摻量并不是影響UHPC-NC黏結強度的原因.L. HUSSEIN等[13]對鋼纖維體積摻量為1.0%,1.5%,2.0%的UHPC-NC黏結試件進行劈拉試驗,試驗結果差異很小,雖然黏結強度有所提高,但提高率受纖維摻量影響不大.另外,界面處的纖維分布量及纖維方向等因素也會對黏結強度造成影響.目前對于纖維的研究多以真實試驗為主,借助有限元模擬軟件和計算機程序,建立黏結滑移模型、亂向分布模型等分析界面處纖維的力學行為也是新的研究思路.
表面粗糙情況、連接鍵設置、含水量、黏結材料和清潔程度等界面處理情況影響?zhàn)そY強度.UHPC加固一般步驟如圖3所示,無論是現(xiàn)澆加固還是預制加固,界面處理都是加固的首要步驟.常用的UHPC-NC界面處理方式有鉆孔、刷洗、噴砂、切槽和設置連接鍵等.研究表明:通過清潔混凝土表面灰塵雜質(zhì)和松動結構,提高表面粗糙程度可以增加黏結性,但并不是混凝土表面越粗糙越好,當粗糙程度超過某一值時會造成原結構損傷,反而降低黏結性能[14].沈捷[12]研究認為,UHPC在實際工程中會出現(xiàn)的最大粗糙度界面為劈裂面(用試驗機將已經(jīng)成型的混凝土試塊從中劈裂得到),當人工處理界面的粗糙度超過劈裂面的粗糙度時,反而使黏結面的性能降低.M. SAFRITT[15]使用鹽酸處理普通混凝土表面,試驗后所有的UHPC-NC試件黏結強度都低于表面未處理試件,說明表面損傷過度,造成黏結強度降低.
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超高性能混凝土的火災高溫性能研究綜述[J]. 朋改非,牛旭婧,成鎧. 材料導報. 2017(23)
[2]超高性能混凝土在國內(nèi)外橋梁工程中的研究與應用進展[J]. 邵旭東,邱明紅,晏班夫,羅軍. 材料導報. 2017(23)
[3]UHPC加固箱梁頂板受彎性能試驗研究[J]. 張陽,黨祺,穆程. 湖南大學學報(自然科學版). 2017(03)
[4]銹蝕后鋼纖維和鋼纖維混凝土的力學性能[J]. 趙軍,李洪杰,高丹盈. 建筑材料學報. 2015(03)
[5]鋼纖維混凝土與老混凝土粘結面滲透性能[J]. 高丹盈,程紅強,馮虎. 水力發(fā)電學報. 2009(01)
[6]新老混凝土粘結的約束收縮有限元模擬及分析[J]. 陳峰,鄭建嵐,俞柏良. 華中科技大學學報(城市科學版). 2008(04)
[7]新老混凝土粘結面的抗凍融劈拉性能試驗研究[J]. 李平先,趙國藩,張雷順. 土木工程學報. 2006(04)
[8]碳纖維混凝土對新老混凝土粘結性能的改善[J]. 謝慧才,申豫斌. 土木工程學報. 2003(10)
[9]新老混凝土粘結收縮性能研究[J]. 劉健,趙國藩. 大連理工大學學報. 2001(03)
[10]新老混凝土粘結抗拉性能的試驗研究[J]. 趙志方,趙國藩,劉健,于躍海. 建筑結構學報. 2001(02)
碩士論文
[1]UHPC與普通鋼筋混凝土結構界面抗剪性能研究[D]. 王興旺.湖南大學 2016
[2]應用SHPB試驗對活性粉末混凝土動力性能的研究[D]. 王艷.湖南大學 2006
本文編號：3467715
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