【摘 要】
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混凝土的裂缝一直是学术界和工程界所研究的一个重要课题,是混凝土病害的主要表现之一。目前,环氧树脂结构胶因其优秀的黏结性和高硬度等良好性能而广泛应用于混凝土裂缝加固,然而由于环氧树脂基材料固有的质脆韧性不足和高温易流挂特点,使其无法满足实际施工应用要求。所以需要对环氧树脂结构胶进行增韧改性研究,本文通过对气象白炭黑进行表面改性并将其作为增韧组分和改变结构胶的填料组成这两个方向着手,开展对环氧树脂结构
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混凝土的裂缝一直是学术界和工程界所研究的一个重要课题,是混凝土病害的主要表现之一。目前,环氧树脂结构胶因其优秀的黏结性和高硬度等良好性能而广泛应用于混凝土裂缝加固,然而由于环氧树脂基材料固有的质脆韧性不足和高温易流挂特点,使其无法满足实际施工应用要求。所以需要对环氧树脂结构胶进行增韧改性研究,本文通过对气象白炭黑进行表面改性并将其作为增韧组分和改变结构胶的填料组成这两个方向着手,开展对环氧树脂结构胶的增韧研究,制备一种在夏季高温环境下拥有较长施工适用期、高韧性、高强度兼具触变性同时保持一定刚性的增韧缓凝型EP结构胶（TR-EP）。并对结构胶-混凝土界面的黏结性能和加固效果进行进行表征。主要研究内容如下:（1）改性气象白炭黑的制备及表征,以气象白炭黑（SD）为原料,与硅烷偶联剂KH-792进行反应制备改性气相白炭黑（MSD）。通过红外光谱分析和透射电镜对MSD进行表征。结果表明,MSD改性后,成功接枝上了KH-792的有机憎水基团,提高了疏水性和在环氧基体中的分散性。（2）TR-EP结构胶的制备及表征,所制备的TR-EP结构胶为A、B双组分体系。A组分为:主剂E51环氧树脂;触变剂MSD;增稠与增强填料超细石英砂、纳米碳酸钙和短切碳纤维;改性剂硅烷偶联剂KH-792。B组分为:主固化剂T-31酚醛胺;辅助固化剂及增韧剂PA聚酰胺。采用SEM扫描电镜对TR-EP结构胶拉伸断面进行观察讨论,并参照GB50728-2011等标准测定TR-EP结构力学性能和施工性能的相关指标。结果表明,TR-EP结构胶的1d压缩强度为62MPa、14d压缩强度为81MPa、14d拉伸强度为34MPa、14d剪切强度为18.5 MPa、正拉粘接强度为5.5MPa。（3）通过对增韧缓凝型结构胶加固带裂缝混凝土梁在不同加固方式和结合不同FRP片材的条件下进行三点弯曲试验,分别计算了加固混凝土切口梁的双K断裂参数、断裂能和延性指数,并根据计算结果和破坏模式对增韧缓凝型结构胶TR-EP加固混凝土切口梁的加固效果进行了评价。研究结果表明:在灌胶法和外贴FRP法中,相较于普通环氧树脂结构胶O-EP,TR-EP能够明显地提升结构胶-混凝土界面的黏结强度,有着更优异的加固效果;CFRP与TR-EP结合加固是效果最好的组合。（4）根据16组80个正拉试件正拉黏结强度试验的破坏形态和正拉黏结强度,评价了增韧缓凝型结构胶TR-EP在不同养护环境与结合不同FRP片材时的加固效果。通过对正拉作用下结构胶与混凝土界面微观黏结机理的分析,推导了结构胶与混凝土界面正拉受力的微观力学模型。研究结果表明,在上述两种条件下,与普通环氧树脂O-EP相比,TR-EP很好地提升了试件的正拉黏结强度;潮湿环境会造成试件正拉黏结强度明显下降,TR-EP由于其较高的疏水性而对潮湿环境敏感低,在潮湿养护环境下,正拉黏结强度降幅明显更小。
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