碱矿渣自流平修补砂浆流动性能与粘结性能研究
发布时间：2020-12-12 07:43
混凝土建筑在服役过程中由于结构设计、材料质量、施工技术、地基沉降及自然灾害等诸多原因,出现了大量裂缝。对既有混凝土结构出现的裂缝进行修补是十分必要的。碱矿渣水泥具有早强、高强的优点,适宜制备绿色、经济的修补材料。论文制备了一种碱矿渣自流平修补砂浆（SCAASRM）,并通过对其流动性、粘结性、膨胀性、力学性能和凝结时间的研究,得到以下结果:（1）碱当量从4%增至6%时,SCAASRM流动性减小,凝结时间缩短,界面弯拉强度持续增加。碱当量为5%时,界面拉伸强度较大,碱当量在4%～5%之间时,抗压强度和抗折强度较优。（2）Na2SO4掺量为1.5%时,SCAASRM流动性、抗折强度和抗压强度较好;Na2SO4掺量在0～2%之间时,SCAASRM界面拉伸强度和1d抗折、抗压强度被提高,凝结时间缩短,但对界面弯拉强度的影响不明显。（3）砂最大粒径(Dmax)由0.5mm增至4.75mm,SCAASRM流动性增加,SCAASRM界面拉伸强度降低,但砂Dmax对SCAA...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
界面拉伸强度试件Fig.2.2Specimendiagramofinterfacetensilestrength(unit:mm)
西安建筑科技大学硕士学位论文20图2.3界面弯拉强度试件Fig.2.3Specimendiagramofinterfaceflexuraltensilestrength(unit:mm)2.2.6竖向膨胀性能试验试验参照《水泥基灌浆材料应用技术规范》（GB/T50448—2015）中规定的接触式测量方法稍作改进进行竖向膨胀性试验，具体如下：砂浆加水搅拌均匀后立即灌模。当灌到50mm高度时，用刮刀在试模内均匀插捣，排出气泡。第二次灌到距上口10mm的高度时，再对砂浆进行插捣，尽量排出砂浆中全部的气泡。最后一次灌浆需以两侧流出为止。用刮刀刮掉多余砂浆，使表面与试模相平。待砂浆接近接近初凝时，将直径110mm厚3mm的玻璃片盖在砂浆表面中间，玻璃板未覆盖的浆料表面盖上湿布条，之后架上千分表。盖上布条后1min内测定初始读数，之后每隔30min读数1次，并向布条上喷水，此过程严禁触碰千分表。连续读数并浇水8次后，每隔1h读数喷水1次，观察至所需龄期。测试过程中，测量装置和试件应严格保持静止不动，不受振动。竖向膨胀率计算见式2-1，以三个试件的竖向膨胀率算术平均值作为测试的结果，计算应精确至0.001%。=0×100（2-1）式中：
西安建筑科技大学硕士学位论文38会有修补砂浆的水化产物进行填充，故最终“稳态”实现平衡取决于孔隙结构和水化产物比例关系，导致Na2SO4对界面弯拉强度影响的规律不明显。图4.7Na2SO4对碱矿渣修补砂浆界面弯拉强度的影响Fig.4.7EffectofNa2SO4oninterfacialflexuraltensilestrengthofSCAASRM图4.8为典型的破坏后试件照片，试验中所有粘结性试件的破坏面均呈现部分的墨绿色，故可得结论：碱矿渣修补砂浆与旧水泥基体有很好的接合。但试验数据中界面拉伸强度规律性较明显，而界面弯拉强度规律性较差，除上述原因外还可能是Na2SO4本身对界面弯拉强度影响较小，或是界面弯拉强度与基体粘结面面积较界面拉伸强度粘结面面积大，而自然断面的差异性进一步弱化了Na2SO4对界面弯拉强度的影响。综合来看，在Na2SO4在掺量为1.5%时界面弯拉强度较好，3d、7d、14d、28d的界面弯拉强度分别为3.53MPa、4.35MPa、4.7MPa、5.34MPa。图4.8修补砂浆界面拉伸强度试件破坏断面照片Fig.4.8SurfacephotosofinterfacialflexuraltensilestrengthFailurespecimen0.00.51.01.52.03.03.54.04.55.05.56.06.5界面弯拉强度(MPa)Na2SO4(%)3d7d14d28d
【参考文献】：
期刊论文
[1]水泥混凝土路面修补材料研究综述[J]. 刘兰. 江西建材. 2019(08)
[2]氟铝酸盐水泥基快速修补材料应用技术研究[J]. 黄俞云,袁野真. 公路交通科技(应用技术版). 2019(03)
[3]早强微膨胀道路快速修补水泥基材料的研究[J]. 丁庆军,李宏斌,黄遵鹏. 混凝土. 2018(09)
[4]聚合物改性碱式硫酸镁水泥用于路面裂缝修补的工作性能研究[J]. 李振国,郭江涛,董文俊,余四文,刘江武,刘博,王博. 硅酸盐通报. 2017(10)
[5]硅酸盐水泥中硫酸盐特性及其对混凝土性能的影响（英文）[J]. 钱觉时,马英,杨莎,黄永波. 硅酸盐学报. 2015(10)
[6]碱矿渣水泥基胶凝材料的碳化特征研究[J]. 何娟,何俊红,王宇斌. 硅酸盐通报. 2015(04)
[7]碱激发超细矿渣粉制备灌浆料的缓凝问题研究[J]. 樊晓丹,李玉祥,王少剑,范潇. 混凝土. 2014(10)
[8]超早强水泥基快速修补加固材料的试验研究及应用[J]. 周华新,崔巩,刘建忠. 混凝土. 2014(08)
[9]粗骨料最大粒径对混凝土性能影响的试验研究[J]. 王宝媛,刘秀杰,纪海军,丁长鑫. 长春工程学院学报(自然科学版). 2012(04)
[10]磷酸镁水泥耐水性的影响因素与改进措施[J]. 毛敏,王智,王庆珍,胡倩文,尤超. 粉煤灰综合利用. 2011(06)
博士论文
[1]矿渣基地质聚合物路面修补材料的研究[D]. 宋鲁侠.中国地质大学 2018
[2]超高韧性水泥基复合材料与混凝土的界面粘结性能及其在抗弯补强中的应用[D]. 王冰.大连理工大学 2011
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[4]超细高性能灌浆水泥研究[D]. 管学茂.武汉理工大学 2003
硕士论文
[1]矿渣—粉煤灰基地聚合物混凝土快速修补水泥路面的材料配合比研究[D]. 郑玮.重庆交通大学 2018
[2]碱矿渣快速修补砂浆制备与界面性能研究[D]. 谭义.重庆大学 2018
[3]碱胶凝材料技术用于混凝土薄层快速修补的研究[D]. 邓祥龙.重庆交通大学 2017
[4]碱激发钢渣—矿渣基灌浆材料的制备与性能研究[D]. 孙幸福.重庆大学 2017
[5]碱激发矿渣的力学性能以及与微观表征的相关性研究[D]. 白云志.青岛理工大学 2016
[6]高性能水泥基快速修补料的性能研究[D]. 王耀增.哈尔滨工业大学 2015
[7]新型路面修补材料的开发与研究[D]. 梁秋爽.重庆交通大学 2015
[8]以矿渣为基质的水泥混凝土路面修补材料研究[D]. 李铭.长安大学 2011
[9]地聚合物基路面修补材料的制备及性能研究[D]. 李硕.重庆大学 2008
[10]钛渣复合渣修补砂浆研究[D]. 苏都喜.重庆大学 2008
本文编号：2912125
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
界面拉伸强度试件Fig.2.2Specimendiagramofinterfacetensilestrength(unit:mm)
西安建筑科技大学硕士学位论文20图2.3界面弯拉强度试件Fig.2.3Specimendiagramofinterfaceflexuraltensilestrength(unit:mm)2.2.6竖向膨胀性能试验试验参照《水泥基灌浆材料应用技术规范》（GB/T50448—2015）中规定的接触式测量方法稍作改进进行竖向膨胀性试验，具体如下：砂浆加水搅拌均匀后立即灌模。当灌到50mm高度时，用刮刀在试模内均匀插捣，排出气泡。第二次灌到距上口10mm的高度时，再对砂浆进行插捣，尽量排出砂浆中全部的气泡。最后一次灌浆需以两侧流出为止。用刮刀刮掉多余砂浆，使表面与试模相平。待砂浆接近接近初凝时，将直径110mm厚3mm的玻璃片盖在砂浆表面中间，玻璃板未覆盖的浆料表面盖上湿布条，之后架上千分表。盖上布条后1min内测定初始读数，之后每隔30min读数1次，并向布条上喷水，此过程严禁触碰千分表。连续读数并浇水8次后，每隔1h读数喷水1次，观察至所需龄期。测试过程中，测量装置和试件应严格保持静止不动，不受振动。竖向膨胀率计算见式2-1，以三个试件的竖向膨胀率算术平均值作为测试的结果，计算应精确至0.001%。=0×100（2-1）式中：
西安建筑科技大学硕士学位论文38会有修补砂浆的水化产物进行填充，故最终“稳态”实现平衡取决于孔隙结构和水化产物比例关系，导致Na2SO4对界面弯拉强度影响的规律不明显。图4.7Na2SO4对碱矿渣修补砂浆界面弯拉强度的影响Fig.4.7EffectofNa2SO4oninterfacialflexuraltensilestrengthofSCAASRM图4.8为典型的破坏后试件照片，试验中所有粘结性试件的破坏面均呈现部分的墨绿色，故可得结论：碱矿渣修补砂浆与旧水泥基体有很好的接合。但试验数据中界面拉伸强度规律性较明显，而界面弯拉强度规律性较差，除上述原因外还可能是Na2SO4本身对界面弯拉强度影响较小，或是界面弯拉强度与基体粘结面面积较界面拉伸强度粘结面面积大，而自然断面的差异性进一步弱化了Na2SO4对界面弯拉强度的影响。综合来看，在Na2SO4在掺量为1.5%时界面弯拉强度较好，3d、7d、14d、28d的界面弯拉强度分别为3.53MPa、4.35MPa、4.7MPa、5.34MPa。图4.8修补砂浆界面拉伸强度试件破坏断面照片Fig.4.8SurfacephotosofinterfacialflexuraltensilestrengthFailurespecimen0.00.51.01.52.03.03.54.04.55.05.56.06.5界面弯拉强度(MPa)Na2SO4(%)3d7d14d28d
【参考文献】：
期刊论文
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[2]氟铝酸盐水泥基快速修补材料应用技术研究[J]. 黄俞云,袁野真. 公路交通科技(应用技术版). 2019(03)
[3]早强微膨胀道路快速修补水泥基材料的研究[J]. 丁庆军,李宏斌,黄遵鹏. 混凝土. 2018(09)
[4]聚合物改性碱式硫酸镁水泥用于路面裂缝修补的工作性能研究[J]. 李振国,郭江涛,董文俊,余四文,刘江武,刘博,王博. 硅酸盐通报. 2017(10)
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[6]碱矿渣水泥基胶凝材料的碳化特征研究[J]. 何娟,何俊红,王宇斌. 硅酸盐通报. 2015(04)
[7]碱激发超细矿渣粉制备灌浆料的缓凝问题研究[J]. 樊晓丹,李玉祥,王少剑,范潇. 混凝土. 2014(10)
[8]超早强水泥基快速修补加固材料的试验研究及应用[J]. 周华新,崔巩,刘建忠. 混凝土. 2014(08)
[9]粗骨料最大粒径对混凝土性能影响的试验研究[J]. 王宝媛,刘秀杰,纪海军,丁长鑫. 长春工程学院学报(自然科学版). 2012(04)
[10]磷酸镁水泥耐水性的影响因素与改进措施[J]. 毛敏,王智,王庆珍,胡倩文,尤超. 粉煤灰综合利用. 2011(06)
博士论文
[1]矿渣基地质聚合物路面修补材料的研究[D]. 宋鲁侠.中国地质大学 2018
[2]超高韧性水泥基复合材料与混凝土的界面粘结性能及其在抗弯补强中的应用[D]. 王冰.大连理工大学 2011
[3]水泥混凝土路面裂缝修补材料研究[D]. 申爱琴.长安大学 2005
[4]超细高性能灌浆水泥研究[D]. 管学茂.武汉理工大学 2003
硕士论文
[1]矿渣—粉煤灰基地聚合物混凝土快速修补水泥路面的材料配合比研究[D]. 郑玮.重庆交通大学 2018
[2]碱矿渣快速修补砂浆制备与界面性能研究[D]. 谭义.重庆大学 2018
[3]碱胶凝材料技术用于混凝土薄层快速修补的研究[D]. 邓祥龙.重庆交通大学 2017
[4]碱激发钢渣—矿渣基灌浆材料的制备与性能研究[D]. 孙幸福.重庆大学 2017
[5]碱激发矿渣的力学性能以及与微观表征的相关性研究[D]. 白云志.青岛理工大学 2016
[6]高性能水泥基快速修补料的性能研究[D]. 王耀增.哈尔滨工业大学 2015
[7]新型路面修补材料的开发与研究[D]. 梁秋爽.重庆交通大学 2015
[8]以矿渣为基质的水泥混凝土路面修补材料研究[D]. 李铭.长安大学 2011
[9]地聚合物基路面修补材料的制备及性能研究[D]. 李硕.重庆大学 2008
[10]钛渣复合渣修补砂浆研究[D]. 苏都喜.重庆大学 2008
本文编号：2912125
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