UHPC与混凝土基体间界面剪切强度的影响因素

作     者：薛善彬 荆蜂杰 王丹 张鹏 高小建 

作者机构：青岛理工大学山东蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心 哈尔滨工业大学土木工程学院 青岛理工大学土木工程学院 

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

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金(U2106220 52008222) 国家重点研发计划项目(2021YFB2600704) 山东省杰出青年基金(ZR2021JQ17) 

主　　题：UHPC 基体饱和度 轻骨料 界面剪切强度 养护龄期 

摘      要：超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete， UHPC）具备优异的力学与抗渗性能，在混凝土结构补强加固工程中有着广阔的应用前景，如何提高UHPC与既有基体间的粘结性能成为土木工程领域普遍关心的重要课题。本文利用标准养护条件制备的试件开展试验研究，首先研究了UHPC水胶比与混凝土基体初始含水饱和度对二者间界面剪切强度的影响规律。此外，选取特定配合比的UHPC，研究了其与不同饱和度混凝土间界面剪切强度随龄期的演化规律。向UHPC中掺入预湿轻骨料以实现内养护，考虑UHPC中轻骨料取代率、混凝土基体含水饱和度的影响，研究了不同龄期养护后轻骨料UHPC与混凝土基体间界面剪切强度的演化规律。利用扫描电镜技术观测了UHPC与混凝土间界面的微结构。结果表明：（1）对于未掺轻骨料的UHPC：不论水胶比如何变化，其与饱水基体间的界面剪切强度最高，而与干燥基体间的界面剪切强度最低；其与干燥基体间的界面剪切强度随水胶比的升高而降低，与预湿基体间的界面剪切强度随水胶比的升高而先增长后降低。（2）水胶比为0.154的UHPC与不同饱和度基体间28d时的界面剪切强度均较7d时显著增长；90d时，其仅与50%饱和度基体间的界面剪切强度进一步显著增长。（3）低轻骨料取代率能够提高UHPC与干燥基体间7d时的界面剪切强度，而高轻骨料取代率能够显著提高UHPC与干燥基体间28d和90d时的界面剪切强度；28d和90d时，轻骨料UHPC与50%饱和度基体间的界面剪切强度显著高于干燥基体；7d时，不同轻骨料取代率的UHPC与饱水基体间便可形成一定的界面剪切强度，且该强度在28d和90d时均进一步增长。