在混凝土修复中，由于修复材料与混凝土基底材料属性的差异，在修复材料与基底之间界面处存在微观结构的不连续的特性，因而导致界面处容易发生应力集中，最终脱粘失效。针对混凝土表面修复常出现的界面应力集中导致界面失效的问题，本研究创新性地提出了通过水性环氧树脂改性水泥基修复材料，利用其在水中良好的分散能力，通过其渗透作用构建界面梯度结构从而缓解界面应力集中现象，改善应力传递模式。本研究首先通过低场核磁共振技术探究了水性环氧树脂在修复体系中的渗透过程；然后背散射结合能谱面扫图像分析的方法以及纳米压痕技术确定了水性环氧树脂渗透对于界面微观结构和微观力学性能的改善作用，最后采用三维数字图像相关法表征了弯曲荷载下界面区域应变场的演化规律。研究结果表明，修复材料中的WER会随水渗透到基底中，并且从修复材料中渗透到基底中的水性环氧树脂沿渗透方向呈梯度分布特征。当修复中WER用量从水泥质量的5%增加到20%时，WER的渗透深度从6mm增加到10.5 mm。由于水性环氧树脂对毛细孔的填充作用，界面附近区域的孔隙率明显降低，且界面区域的微观力学性能明显得到改善。当采用水性环氧树脂含量为15%的修复砂浆时，在界面区域附近0-400 μm的基底中孔隙率降低了40%以上，弹性模量小于10 GPa的多孔相基本完全消失。与此同时，WER显著缓解了界面区域应力集中现象，并使粘结强度提高了80%以上。

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359836823002780