工程水泥基复合材料与发泡式聚苯乙烯保温板的界面粘结性能

作     者：李雨珊 尹世平 徐世烺 侯向明 王宇清 李传秀 LI Yushan;YIN Shiping;XU Shilang;HOU Xiangming;WANG Yuqing;LI Chuanxiu

作者机构：中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室徐州221116 浙江大学建筑工程学院杭州310058 山西五建集团有限公司太原030013 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2022年第39卷第11期

页      面：5251-5263页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：徐州市重点研发计划(产业前瞻与共性关键技术领域)(KC18106)。 

主　　题：夹芯结构 ECC EPS 界面粘结性能 韧性指数 抗剪承载力 

摘      要：随着国家对节能减排的倡导,因建筑围护结构隔热性能不足导致的建筑高能耗问题日益突出。对此,采用一种以工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)为面层、发泡式聚苯乙烯(EPS)板为保温层的夹芯(Sandwich)结构墙体来改善围护结构的隔热性能。这种结构不仅能够有效降低能量的耗散,还具有良好的变形和控制裂缝的能力。然而,界面粘结性能是决定其能否充分发挥各自材料优势并满足使用要求的重要前提。于是,对夹芯结构进行了双面剪切试验,研究了制作方式、保温层厚度、有无连接件及插入连接件的角度对ECC面层与EPS保温层界面粘结性能的影响。试验结果表明,EPS预制试件的粘结性能最差,并且其极限荷载的平均值仅为现浇试件的1/4。保温层厚度越大,试件的粘结性能则越差。连接件的加入有助于提高试件的承载能力和界面粘结性能,其中嵌入45°连接件的试件的增强效果最明显。同时,通过对各试件韧性指数的分析发现,有连接件的试件的韧性均较好,无连接件且保温层厚度为50 mm的试件在试验后期也具有较好的界面间粘结性能。此外,还基于Teixeira的分析理论推导了试件的抗剪承载力公式,并与试验结果进行对比,结果表明该计算公式可以用于预测试件的抗剪承载力。