ECC与既有混凝土粘结性能的影响因素研究

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1、学校代码：10286分类号：TU599密级：公开UDC：624学号：151084工程硕士学位论文ECC与既有混凝土粘结性能的影响因素研究（学位论文形式：应用研究）研究生姓名：王孟伟导师姓名：杨才千申请学位类别工程硕士学位授予单位东南大学工程领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2018年6月8日研究方向结构工程学位授予日期20年月日评阅人S0051110-1答辩委员会主席范圣刚S0051110-22018年6月6日硕士学位论文ECC与既有混凝土粘结性能的影响因素研究专业名称：建筑与土木工程研究生姓名：王孟伟导师姓名：杨才千教授RESEARCHONF

2、ACTORSAFFECTINGBONDINGBEHAVIORBETWEENEXISTINGCONCRETEANDECCADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYSupervisedbyYangCaiqianandPanYongSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityJune2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取

3、得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＇？？－＾７Ｈ期研宄生签名：：＾＾ｍｍ东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研宂所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、

4、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的一致内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。：导师签名研究生签名ｉ：摘要摘要纤维增强水泥基复合材料(EngineeredCementitiousComposite)是一种新的乱向短纤维增强的水泥基材料，具有应力应变硬化特性、较高的抗拉强度和优异的裂缝控制能力。ECC在多缝开裂形式下，达到极限拉应变时，裂缝宽度小于0.

5、1mm。因此，ECC作为修补材料替换结构受损区域，在提高结构承载力、改善结构耐久性等方面具有广阔的应用前景。但目前，国内外对二者粘结影响因素的研究不够全面，对界面粘结机理的探讨也较少，尚未建立适合的粘结滑移本构模型。本文在前人和课题组相关研究的基础上，通过ECC/既有混凝土抗拉、抗剪（斜剪、直剪）试验，测定二者的粘结强度、加载端和自由端的粘结滑移曲线，分析了粗糙度、界面剂、既有混凝土强度、ECC强度对二者粘结性能的影响，揭示了ECC与既有混凝土的粘结机理，并构建了界面粘结模型和粘结滑移本构关系。通过对试验结果的整理和分析，主要结论如下：（1）粗

6、糙度和界面剂对界面粘结性能影响较大。一定范围内，粘结强度与粗糙度成二次关系，界面最佳的粗糙度为3-4mm。硅灰和膨胀剂可有效解决水泥净浆存在的后期收缩问题，使界面更为致密，同等情况下E型界面剂可以使界面的抗拉和抗剪强度提高40%和50%以上。粘结强度随混凝土、ECC的抗压强度增大而增大，但总的来说，增大的幅度较小。（2）建立ECC/既有混凝土轴拉、斜剪、直剪状态下粘结强度的多因素计算公式，理论计算结果与试验结果吻合度较高，可为工程实际应用提供参考。其中，粘结抗拉强度最高为1.98MPa，直剪强度最高为2.73MPa，斜剪状态下抗剪强度最高可达1

7、2.74MPa，试验证明，ECC更适于加固承受剪力较大的构件或用于提高既有结构的抗剪承载力。（3）结合试验结果，建立了ECC/既有混凝土三区-三层粘结模型，把宏观上粘结强度数据的分析深入到薄弱过渡层——既有混凝土-界面剂过渡层的研究上，在此基础上，分析粗糙度、界面剂、既有混凝土强度、ECC强度等因素对界面粘结的影响机理。高倍光学显微镜的观察结果表明，模型能够和试验和观察结果相吻合。（4）依据直剪试验中测定的粘结滑移曲线，建立了能描述ECC/既有混凝土粘结-滑移全过程的本构关系模型，其粘结滑移可以分为四个阶段：弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化阶段和

8、破坏阶段。对试验曲线进行拟合、计算，经验证，模型与试验曲线吻合良好。关键词：ECC；既有混凝土；粘结强度；粘结滑移曲线；本构关系IAbstractAb