ECC-混凝土層間界面性能試驗研究.pdf

1、近年來，一種被稱之為工程用水泥基復合材料(ECC)的高性能纖維增強水泥基材料得到了廣泛關注，而功能梯度混凝土作為工程領域內(nèi)的一個重要分支，其最大特點是將普通混凝土和ECC分層澆筑，普通混凝土層與ECC層能否協(xié)調(diào)工作是功能梯度混凝土推廣使用的重要因素。為了解決功能梯度混凝土界面有效粘結的問題，本文針對影響ECC與混凝土層間界面粘結的主要因素進行了試驗研究。本課題為國家自然科學基金項目(E080504)“高強鋼筋功能梯度混凝土梁的受彎性能及

2、其設計方法研究”資助。本文主要研究工作如下:
　　(1)通過150mm×150mm×150mm功能梯度混凝土試件的雙面剪切試驗，研究了混凝土強度等級、界面增強工藝以及ECC厚度三種參數(shù)對功能梯度混凝土層間界面粘結強度的影響，試驗結果表明:混凝土強度等級、界面增強工藝、ECC厚度等因素對功能梯度混凝土界面粘結強度存在顯著的影響，但是影響的幅度卻各不相同。
　　(2)通過150mm×150mm×150mm功能梯度混凝土試件的劈裂

3、抗拉試驗，考察了混凝土強度等級、界面增強工藝以及ECC厚度和功能梯度混凝土的關系，試驗結果表明:隨著混凝土強度等級的提高，功能梯度混凝土的劈裂抗拉強度有所增加;不同的界面處理對功能梯度混凝土的劈裂抗拉強度有著顯著影響;ECC厚度的改變對功能梯度混凝土劈裂抗拉強度的影響呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。
　　(3)通過150mm×150mm×300mm功能梯度混凝土試件的彈性模量試驗，分析了混凝土強度等級、界面增強工藝以及ECC厚度等因素的影響

4、，試驗結果表明:通過控制混凝土強度指標實現(xiàn)對功能梯度混凝土彈性模量的調(diào)整，為其在工程實踐中的應用提供參考。
　　(4)采用掃描電子顯微鏡研究功能梯度混凝土功能層界面的水化產(chǎn)物及分布等微觀結構和界面表征;采用電子探針X射線能譜儀顯微分析功能梯度混凝土功能層界面中微小區(qū)域的化學元素及元素百分數(shù)。
　　(5)介紹了常用的復合材料界面理論，指出了復合材料界面是影響復合材料工作性能的重要因素，另外也為復合材料的界面優(yōu)化提供了設計思路。