快速修补用高早强高延性混凝土的力学行为

作     者：杨家盛 邓明科 张阳玺 张敏 范洪侃 

作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院 西安五和土木工程新材料有限公司 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年

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(51878545) 西安市重大科技创新计划项目(20191522415KYPT015JC017) 

主　　题：高延性混凝土 早强 修补 材料力学行为 界面剪切强度 耐磨性 抗渗性 

摘      要：基于路面修复应用背景，研发了1种低纤维含量高早强高延性混凝土（HES-HDC），并通过试验研究了HES-HDC在不同龄期时的抗压、抗折、单轴拉伸和四点弯曲行为；考虑了不同粗糙度等级对其与既有混凝土界面剪切强度的影响；测量了其耐磨性和抗渗性，并与普通混凝土对比。结果表明：在2h龄期时，HES-HDC抗压强度、抗折强度、抗弯拉强度分别达到29MPa、8MPa和13MPa，满足开放交通的需求。在受拉伸和弯曲作用时，HES-HDC试验曲线展示出应变强化特征，其28d拉伸应变保持在2.63%，弹性模量约为19.9GPa；与PVA纤维增强HES-HDC梁相比，PE纤维增强HES-HDC梁的初始弯曲韧性比和残余弯曲韧性比在2h龄期时分别提高了15.2%和2.0%，在24h龄期时分别提高了88.3%和1.1%。HES-HDC与既有混凝土的界面剪切强度随龄期的增长和粗糙度等级的提高显著增大；即使HES-HDC与未凿毛的混凝土黏结，2h界面剪切强度仍然可达1.25MPa，满足快速修复的需求。HES-HDC耐磨性满足规范对高速、一级公路面层混凝土的要求，且与普通混凝土相当，但其抗渗性远高于普通混凝土。