高韧性聚氨酯水泥复合材料力学性能研究
新型建筑材料2018.1
异氰酸酯聚酯多元醇
硅油水48.5~49.0
50
1
0~0.5
收稿日期：2017-04-02；修订日期：2017-06-09
作者简介：张可心，男，1989年生，辽宁新民人，博士研究生。E-mail ：zkx0204@https://www.360docs.net/doc/632412482.html, 。通讯作者：孙全胜，博士后，教授，博导。地址：哈尔滨市香坊区和兴路26号，E-mail ：hrbsqs@https://www.360docs.net/doc/632412482.html, 。
近年来，由于超载、钢筋腐蚀和混凝土老化等因素，许多
桥梁结构面临着结构增强和维修的问题[1]。在最近的几十年中，用于桥梁结构增强和维修的费用已经逐年增加。因此，如何经济、快速、有效的对桥梁进行加固，成为桥梁事业发展的重点之一。聚氨酯是一种性能优良的高分子材料，有许多优良的性能，如耐磨、综合力学强度好等。
目前，聚氨酯胶凝材料的力学性能开始引起人们对聚氨酯类加固材料力学性能的探索。Haleem 等[2]通过对聚氨酯粉煤灰立方体试块获得了材料的应力-应变曲线关系，同时将聚氨酯粉煤灰运用到混凝土梁的加固实验中，获得了良好的加固效果。
将聚氨酯原料与水泥混合后形成的聚氨酯水泥材料，具有良好的粘结性能、高韧性、轻质高强的特点[3]。本文以高韧性聚氨酯水泥为研究对象，对不同密度下的聚氨酯水泥材料进行抗折、抗压强度试验，同时对高密度聚氨酯水泥进行钢筋拉拔、混凝土轴向拉伸粘结强度和抗折粘结强度测试。
1
试验
1.1原材料
水泥：P ·O32.5，哈尔滨亚太水泥厂；聚氨酯原料：异氰酸酯，万华PM200，上海万华化学集团股份有限公司，聚酯多元醇，山东益盛聚氨酯有限公司，聚氨酯原料比例如表1所示；消泡剂：硅油，江苏省海安石油化工厂；催化剂：磷酸，河南顺博化工产品有限公司。
表1
聚氨酯原料的质量比例
%
摘要：为研究用于桥梁结构加固的高韧性聚氨酯水泥复合材料力学性能，对不同密度的聚氨酯水泥复合材料进行了抗折和抗压强度试验，针对高密度聚氨酯水泥材料进行了钢筋拉拔试验、与混凝土轴向拉伸粘结试验和抗折粘结试验。结果表明：随着聚氨酯水泥复合材料密度的增加，抗折和抗压强度均提高，聚氨酯水泥复合材料最大密度约1500kg/m 3，该密度下的抗折和抗压强度分别为32.6~34.3MPa 和55.0~56.4MPa ，与钢筋的握裹强度为13.4MPa ，远高于普通混凝土握裹力；与混凝土的轴向拉伸粘结强度和抗折粘结强度分别为5.44、4.66MPa ，破坏模式均为混凝土破坏，说明聚氨酯水泥材料具有较高的粘结性能。
关键词：聚氨酯水泥材料（PUC ）；抗折强度；抗压强度；
握裹强度；粘结强度中图分类号：TU57+8文献标识码：A 文章编号：1001-702X （2018）01-0126-03
Research on mechanical properties of the high-toughness polyurethane-cement composite （PUC ）materials
ZHANG Kexin ，SUN Quansheng
（Northeast Forestry University ，Harbin 150040，China ）
Abstract ：In order to study the mechanical properties of the high-toughness polyurethane-cement composite （PUC ）material for
bridge structure reinforcement ，flexural and compressive experiments for polyurethane-cement composite of different density were im -
plemented ，meanwhile rebar drawing test ，axial bonding test and flextural bonding test were carried out for the polyurethane-cement composite （PUC ）of high density.The experimental results showed that the flexural strength and compressive strength of polyurethane-cement composite increased with the increasing densities.The maximum density of polyurethane-cement composite was about 1500kg/m 3，the flexural strength and compressive strength were 32.6~34.3MPa and 55.0~56.4MPa ，respectively ，under this
density.Drawing strength of rebar was 13.4MPa ，which is higher than ordinary concrete.The failure mode of both axial bonding test and flexural bonding test was concrete failure ，it showed that polyurethane -cement composite has excellent bonding perfor -
mance ，the axial bonding strength and flexural bonding strength were 5.44MPa and 4.66MPa ，respectively.
Key words ：polyurethane-cement composite （PUC ），flexural strength ，compressive strength ，grip strength ，bonding strength
高韧性聚氨酯水泥复合材料力学性能研究
张可心，孙全胜
（东北林业大学，
黑龙江哈尔滨150040
）