Shear Strength Evolution of Bond Interface between Full‑lightweight Ceramsite Concrete and Ordinary Concrete in Seawater Environment

ZHU Hongbing; HE Hao; DUAN Yixue; FU Zhenghao

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20240904003

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Shear Strength Evolution of Bond Interface between Full‑lightweight Ceramsite Concrete and Ordinary Concrete in Seawater Environment

更新时间：2026-04-15

- Shear Strength Evolution of Bond Interface between Full‑lightweight Ceramsite Concrete and Ordinary Concrete in Seawater Environment
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 46, Issue 2, Pages: 303-312(2026)
- 作者机构：
  
  1.武汉科技大学城市建设学院，湖北武汉 430065
  2.武汉科技大学高性能工程结构研究院，湖北武汉 430065
  3.襄阳职业技术学院，湖北襄阳 441050
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20240904003
  CLC： TU528
- Received：04 September 2024，
  
  Revised：2024-12-30，
  
  Published：28 April 2026
- 稿件说明：
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朱红兵,何浩,段亦雪等.海水环境下全轻陶粒混凝土与普通混凝土粘结界面抗剪强度演化研究[J].防灾减灾工程学报,2026,46(02):303-312.

ZHU Hongbing,HE Hao,DUAN Yixue,et al.Shear Strength Evolution of Bond Interface between Full‑lightweight Ceramsite Concrete and Ordinary Concrete in Seawater Environment[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2026,46(02):303-312.
朱红兵,何浩,段亦雪等.海水环境下全轻陶粒混凝土与普通混凝土粘结界面抗剪强度演化研究[J].防灾减灾工程学报,2026,46(02):303-312. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240904003.

ZHU Hongbing,HE Hao,DUAN Yixue,et al.Shear Strength Evolution of Bond Interface between Full‑lightweight Ceramsite Concrete and Ordinary Concrete in Seawater Environment[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2026,46(02):303-312. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240904003.

摘要

全轻陶粒混凝土用于加固混凝土构件具有结构自重增幅小的优点，其与既有混凝土粘结界面的性能退化规律对海洋环境下加固构件耐久性损伤评估很重要。对3种类型界面剂（环氧树脂、水泥净浆、丙烯酸）、3种粗糙度（1、3、5 mm）的轻骨料混凝土‑普通混凝土粘结界面试件进行0~150 d人工海水溶液高温加速侵蚀，然后对经历侵蚀的界面试件进行斜剪试验，分析试件形貌变化、剪切破坏形态及粘结强度退化规律。结果表明：在海水环境侵蚀过程中，试样的界面剪切破坏模式随时间增长逐渐从混合内聚破坏向粘结破坏转变；界面粘结强度随侵蚀天数增加先缓慢升高后显著降低，侵蚀60 d时，粗糙度3 mm、环氧树脂界面的斜剪强度最大，为19.95 MPa，侵蚀150 d后的混凝土界面斜剪强度最大下降23%；经过150 d海水溶液侵蚀后，1、3、5 mm粗糙度

下界面斜剪强度较侵蚀前分别下降了22.65%、21.75%、22.93%。适当进行界面粗糙处理可以提高混凝土界面的耐腐蚀性，在侵蚀过程中采用相同粗糙度时使用环氧树脂界面试件最大斜剪强度均大于水泥净浆和丙烯酸。无论是采用何种粗糙度和界面剂，海水环境对界面斜剪强度的影响都非常显著（影响值

均大于

0.025

）。试验结论对海洋环境下轻骨料混凝土加固既有混凝土结构的界面耐久性能退化评估具有重要意义。

Abstract

Full-lightweight ceramsite concrete has the advantage of causing only a small increase in structural self-weight when used to reinforce concrete components. The degradation behavior of the bond interface between it and existing concrete is crucial for evaluating the durability deterioration of reinforced components in the seawater environment. Lightweight aggregate concrete-ordinary concrete bond interface specimens with three types of interfacial agents (epoxy resin

cement paste

acrylic acid) and three roughness levels (1

and 5 mm) were subjected to high-temperature accelerated erosion in artificial seawater solution for 0 to 150 days. Slant shear tests were then conducted on the eroded interface specimens to analyze the morphological changes of the specimens

shear failure modes

and the degradation patterns of bond strength. The results showed that during the erosion process in the seawater environment

the interfacial shear failure mode of the specimens gradually changed from mixed cohesive failure to bond failure with increasing erosion time. The interfacial bond strength first increased slowly and then decreased significantly with increasing erosion time. At 60 days of erosion

the epoxy resin interface with roughness of 3 mm had the highest slant shear strength of 19.95 MPa. The maximum reduction in slant shear strength of the concrete interface after 150 days of erosion was 23%. After 150 days of erosion in the seawater solution

the slant shear strength of the interface under the roughness levels of 1

and 5 mm decreased by 22.65%

21.75%

and 22.93%

respectively

compared with that before erosion. Appropriate interfacial roughening treatment can improve the corrosion resistance of the concrete interface. During the erosion process

under the same roughness level

the maximum slant shear strengths of the specimens using epoxy resin interfacial agents were greater than those using cement paste and acrylic acid. Regardless of the roughness level and interfacial agent used

the effect of the seawater environment on the interfacial slant shear strength was very significant (all F-values were greater than F0.025). The findings are significant for evaluating the degradation of interfacial durability performance of existing concrete structures reinforced with lightweight aggregate concrete in the seawater environment.

关键词

Keywords

references

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