裂缝自修复材料修复性能评价的实验研究

发布时间：2020-10-11 18:15

　　 由于变形或荷载等作用,混凝土发生开裂几乎是不可避免的。裂缝的存在会极大地影响混凝土结构的安全性和耐久性。因此,混凝土中裂缝的自修复技术一直是水泥基材料科学领域的研究热点。本文针对渗漏水条件下混凝土裂缝修复问题,利用模拟裂缝条件下的透水试验,研究了渗漏流水状态下不同修复材料的裂缝修复效果,揭示了修复材料掺量和裂缝宽度对裂缝修复效果的影响;研究了物理化学双组分复合修复材料在渗漏流水条件下的裂缝修复效果,揭示了修复材料组成、修复材料掺量和裂缝宽度对裂缝修复效果的影响;采用X射线衍射分析(XRD)、电子显微镜扫面(SEM)和热重分析(TGA)等材料分析技术揭示了修复产物组成和修复机理。本文的主要结论包括:(1)单组分自修复材料渗漏流水状态下渗水实验结果表明:在相同的自修复材料掺量和相同的裂缝宽度条件下,单组分自修复材料中物理组分优于化学组分,其中物理组分高吸水树脂(SAP)的修复效果最好,化学组分中水泥基渗透结晶防水材料(CCCW)修复效果最好。相同的自修复材料种类和裂缝宽度条件下,掺量为20%时修复效果最佳。在掺量20%条件下,以0.4 mm为有害裂缝宽度阈值条件下,SAP能够修复裂缝的宽度达到1.1 mm,CCCW能够修复裂缝的宽度达到0.5 mm。(2)双组分复合自修复材料渗漏流水状态下渗水实验结果表明:相同的自修复材料掺量和相同的裂缝宽度条件下,SAP/CCCW双组分复合自修复材料中物理组分SAP含量越高,其自修复效果越好。在相同复合自修复材料配比和裂缝宽度条件下,修复材料掺量为20%时修复效果最佳。在自修复材料掺量20%条件下,SAP占比25%双组分自修复材料能够修复裂缝宽度达到0.6 mm,并实现完全封堵,相对于单组分CCCW有较大的提升。(3)微观表征结果表明:在2 h内化学组分修复物质与水反应生成修复产物的量仍较少,因此本文中化学组分修复效果不如物理组分。化学类修复物质CCCW的裂缝修复性能则主要来自于CCCW中水泥颗粒的水化,其修复产物具有一定的胶结功能,不易被水流冲走,有助于在渗漏水条件的裂缝自修复;除此之外,CCCW的修复动力还包括氢氧化钙和碳酸钙的生成。物理组分SAP呈絮状,具有多孔结构能大量吸水并膨胀,SAP和CCCW复合增加了碳酸钙的生成量及生成速率,有利于裂缝修复。
【学位单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

(a) (b) (c)(d) (e) (f)图2-1 原材料Figure2-1. The raw materials2.1.1 高吸水树脂（1）高吸水树脂（SAP）SAP C-SAP BENTONEHCSA CSA CCCW

裂缝自修复材料修复性能评价的实验研究15图2-2 水渗透实验装置实物图Figure2-2. The experiment device of water permeation渗水装置由水槽、裂缝控制装置和水头控制装置组成，其结如图 2-3 (a)所示。水槽为一面开口，四周三面有出水孔的箱体，其底部到出水孔有一定的距离。因此具备一定的蓄水能力，所加的水流可以在这一部分空间尽可能得到缓冲，从而蓄水池水管阀门(a)(b)(c)500 ml 烧杯G字夹加水装置渗

渗水装置
【参考文献】

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本文编号：2836947