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硅酸盐学报2024年第11期:纤维增强水泥基材料与不同基体间界面剪切强度及其吸水性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:薛善彬;荆蜂杰;王丹;张鹏;高小建;

单位:青岛理工大学土木工程学院;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;

摘要:纤维增强水泥基材料具有优异的韧性和抗渗性,在劣化混凝土结构修复和破碎岩体加固工程中有着广阔的应用前景。本工作研究了聚乙烯醇(PVA)或玄武岩纤维增强水泥基材料与普通水泥砂浆、混凝土、砂岩、花岗岩间界面剪切强度的影响因素,包括纤维增强水泥基材料配合比、基体初始饱和度、基体表面切槽形式变化等。此外,通过称重法研究了与不同含水饱和度、不同类型基体粘结的纤维增强水泥基材料的毛细吸水性能。结果表明:PVA或玄武岩纤维增强水泥基材料与砂浆基体间的界面剪切强度均随基体饱和度的降低而升高;粉煤灰掺量的增加能够提高PVA纤维增强水泥基材料与砂浆间的界面剪切强度,但会降低玄武岩纤维增强水泥基材料与砂浆间的界面剪切强度。基体表面切槽数量的增加对于PVA或玄武岩纤维增强水泥基材料与基体间的界面剪切强度有提升作用,且对于PVA纤维增强水泥基材料更为显著。PVA纤维增强水泥基材料与混凝土、砂浆间的界面剪切强度高于同饱和度的砂岩与花岗岩。与干燥基体粘结的纤维增强水泥基材料的毛细吸水性系数总体略低于预湿基体;粉煤灰掺量的增加使纤维增强水泥基材料的毛细吸水系数显著提高;当粉煤灰掺量较低时,PVA纤维增强水泥基材料的毛细吸水系数显著高于玄武岩纤维增强水泥基材料。

关键词:纤维增强水泥基材料;界面剪切强度;饱和度;表面切槽;毛细吸水性能

基金资助:国家自然科学基金(U2106220,52008222); 国家重点研发计划(2021YFB2600704); 山东省杰出青年基金(ZR2021JQ17)