道路工程混凝土結(jié)構(gòu)物復(fù)合修補(bǔ)材料研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，近20、30年是道路工程領(lǐng)域的大規(guī)模基本建設(shè)時(shí)期，修建了大量的以水泥混凝土橋梁和水泥混凝土道面為代表的道路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)。但是由于水泥混凝土自身的缺陷，同時(shí)也是由于原有建筑材料和施工技術(shù)水平的不足，早期修建的混凝土橋梁等結(jié)構(gòu)物甚至近10年修建的混凝土結(jié)構(gòu)物在惡劣的使用環(huán)境作用下產(chǎn)生了一系列的耐久性問題。早在上個(gè)世紀(jì)60、70年代美國(guó)等西方國(guó)家也出現(xiàn)過同樣的問題。這種混凝土結(jié)構(gòu)物使用性能上的損害給生產(chǎn)和生活

2、帶來了很大的不便，同時(shí)也產(chǎn)生了很高的維護(hù)成本。本文簡(jiǎn)要的分析了國(guó)內(nèi)外對(duì)于水泥混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的研究現(xiàn)狀，指出開發(fā)滿足混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)耐久性要求材料的必要性。 通過比選確定了使用聚合物改性水泥基材料(PMCC)為主進(jìn)行研究，通過文獻(xiàn)分析和調(diào)研，明確了維修材料開發(fā)的性能要求和試驗(yàn)流程。在試驗(yàn)研究中使用的聚合材料主要有兩種：有機(jī)硅乳液和丁苯乳液。同時(shí)，為了提高材料的性能并且改善其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使復(fù)合材料達(dá)到更高的耐久性和適用性，在試驗(yàn)中

3、選擇了適量的GGBS和納米石灰作為摻合料使用。 使用控制砂漿流動(dòng)度的方法初步確定了力學(xué)強(qiáng)度試驗(yàn)的PMCC材料配合比以后，通過室內(nèi)試驗(yàn)研究來比較普通水泥砂漿、兩種聚合物改性PMCC材料以及磨細(xì)高爐礦渣粉(GGBS)摻合料使用前后的力學(xué)強(qiáng)度表現(xiàn)。結(jié)果表明，使用聚合物改性以后其力學(xué)強(qiáng)度并沒有較大幅度的提升，甚至部分試件的抗壓強(qiáng)度有了不同程度的下降，但是均能夠滿足道路工程的使用需要。對(duì)比不同養(yǎng)護(hù)條件的結(jié)果，證明使用聚合物改性的材料其適應(yīng)

4、不利條件的能力更強(qiáng)。值得一提的是，使用有機(jī)硅乳液改性的PMCC材料其粘結(jié)強(qiáng)度有了大幅度的提升。 混凝土材料作為多孔材料的性質(zhì)之一就是有滲透性，這也是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的一個(gè)重要方面。本項(xiàng)研究中使用砂漿試件的滲水試驗(yàn)作為代用試驗(yàn)來評(píng)價(jià)。PMCC材料的抗?jié)B性能，即修補(bǔ)材料的耐久性。通過做圖分析試件各個(gè)齡期高度含水率的分布，發(fā)現(xiàn)使用有機(jī)硅乳液材料改性以后的修補(bǔ)材料的抗?jié)B性能有了明顯的提高，在試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)其最高含水率不足普通砂漿的一半。

5、GGBS單獨(dú)使用在普通水泥砂漿中時(shí)對(duì)其抗?jié)B性能沒有明顯影響。 在本項(xiàng)研究中通過壓汞試驗(yàn)來分析修補(bǔ)材料的微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而分析聚合物和GGBS對(duì)PMCC材料的改性作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，聚合物材料的使用并沒有改變：PMCC的內(nèi)部孔隙分布形態(tài)，而是使總孔隙率、中值孔徑和平均孔徑等指標(biāo)適當(dāng)?shù)臏p小，孔級(jí)配曲線的峰值向較小孔徑的方向偏移。其主要作用的孔徑范圍是0.01gm～100μm即過渡孔和毛細(xì)孔，影響的是混凝土的強(qiáng)度和滲透性。而GGBS的使用