超吸水聚合物对砂浆自愈合性能的影响研究
发布时间：2023-10-13 17:50
混凝土在服役过程中,不可避免会产生裂缝,造成有害物质入侵,耐久性能及结构使用寿命缩短。传统修复方式费时、费力、费钱。近些年来,以仿生学为基础的自愈合混凝土,成为新的研究热点。其中利用超吸水聚合物(SAP)良好的吸水性和保水性重复愈合混凝土中微裂缝的研究越来越多。本文研究了含不同粒径与掺量的超吸水聚合物砂浆在不同损伤程度下的力学性能与传质阻力性能恢复和不同愈合龄期下的裂缝愈合情况。主要研究内容和研究结果如下:(1)采用单轴压缩试验和三点弯曲试验,研究了愈合前后试件抗压强度和抗折强度的变化情况,评价了砂浆的愈合效果。结果表明:SAP可以提高砂浆的抗压强度恢复效果,其中粒径为19.7-64.8μm的砂浆试件在掺量1.0%时的强度恢复效果比0.5%时高;损伤程度越大,抗压强度恢复效果越差;(2)测试了砂浆试件在开裂前、开裂时和愈合后的毛细吸水系数,研究了砂浆试件的传质阻力变化情况。结果表明:经过干湿循环后砂浆试件的毛细吸水系数降低,其传质阻力恢复,且损伤程度越大,传质阻力恢复效果越差;随着粒径的增加,砂浆试件的传质阻力恢复率先增加后降低,其最佳粒径范围为90.9-171.9μm;(3)采用超景...
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 超吸水聚合物在混凝土中应用
1.2.2 自愈合方式
1.2.3 预制裂缝的方法
1.2.4 愈合环境的影响
1.2.5 自愈合评价方法
1.2.6 自愈合机理现状
1.3 主要研究内容
第2章 原材料基本性能与试验方法
2.1 引言
2.2 试验原材料
2.2.1 水泥
2.2.2 河砂
2.2.3 水
2.2.4 聚羧酸型高效减水剂
2.2.5 聚乙烯醇纤维
2.2.6 超吸水聚合物
2.3 试验方法
2.3.1 试验设备
2.3.2 额外需水量
2.3.3 流动度测试
2.3.4 抗压及抗折强度测试
2.3.5 预制裂缝方法
2.3.6 愈合环境的确定
2.3.7 自愈合效果评价
2.4 SAP溶胀能力的测试
2.4.1 茶袋法
2.4.2 结果分析
2.5 本章小结
第3章 SAP对砂浆力学性能恢复的影响
3.1 引言
3.2 SAP对砂浆抗压强度恢复的影响
3.2.1 配合比设计
3.2.2 试件制备过程
3.2.3 掺加SAP砂浆的抗压强度
3.2.4 预压60%破坏荷载时砂浆抗压强度的恢复
3.2.5 预压70%破坏荷载时砂浆抗压强度的恢复
3.2.6 预压80%破坏荷载时砂浆抗压强度的恢复
3.2.7 不同损伤程度对比
3.3 SAP对砂浆抗折强度恢复的影响
3.3.1 试件制备过程
3.3.2 含SAP砂浆的抗折强度
3.3.3 含SAP砂浆抗折强度的恢复
3.4 本章小结
第4章 SAP对砂浆传质阻力恢复的影响
4.1 引言
4.2 毛细吸水试验
4.2.1 试件制备过程
4.2.2 预压60%破坏荷载时砂浆传质阻力的恢复
4.2.3 预压70%破坏荷载时砂浆传质阻力的恢复
4.2.4 预压80%破坏荷载时砂浆传质阻力的恢复
4.2.5 不同损伤程度结果分析
4.3 本章小结
第5章 SAP对砂浆裂缝闭合的影响研究
5.1 引言
5.2 裂缝闭合试验
5.2.1 试件制备过程
5.2.2 裂缝宽度闭合
5.2.3 裂缝面积愈合
5.3 含SAP砂浆愈合裂缝原理
5.3.1 砂浆自身的愈合
5.3.2 SAP愈合裂缝原理
5.4 进一步水化模型建立
5.4.1 模型假设
5.4.2 进一步水化产生的自愈合
5.4.3 模型参数确定
5.4.4 模拟结果分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3853605
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 超吸水聚合物在混凝土中应用
1.2.2 自愈合方式
1.2.3 预制裂缝的方法
1.2.4 愈合环境的影响
1.2.5 自愈合评价方法
1.2.6 自愈合机理现状
1.3 主要研究内容
第2章 原材料基本性能与试验方法
2.1 引言
2.2 试验原材料
2.2.1 水泥
2.2.2 河砂
2.2.3 水
2.2.4 聚羧酸型高效减水剂
2.2.5 聚乙烯醇纤维
2.2.6 超吸水聚合物
2.3 试验方法
2.3.1 试验设备
2.3.2 额外需水量
2.3.3 流动度测试
2.3.4 抗压及抗折强度测试
2.3.5 预制裂缝方法
2.3.6 愈合环境的确定
2.3.7 自愈合效果评价
2.4 SAP溶胀能力的测试
2.4.1 茶袋法
2.4.2 结果分析
2.5 本章小结
第3章 SAP对砂浆力学性能恢复的影响
3.1 引言
3.2 SAP对砂浆抗压强度恢复的影响
3.2.1 配合比设计
3.2.2 试件制备过程
3.2.3 掺加SAP砂浆的抗压强度
3.2.4 预压60%破坏荷载时砂浆抗压强度的恢复
3.2.5 预压70%破坏荷载时砂浆抗压强度的恢复
3.2.6 预压80%破坏荷载时砂浆抗压强度的恢复
3.2.7 不同损伤程度对比
3.3 SAP对砂浆抗折强度恢复的影响
3.3.1 试件制备过程
3.3.2 含SAP砂浆的抗折强度
3.3.3 含SAP砂浆抗折强度的恢复
3.4 本章小结
第4章 SAP对砂浆传质阻力恢复的影响
4.1 引言
4.2 毛细吸水试验
4.2.1 试件制备过程
4.2.2 预压60%破坏荷载时砂浆传质阻力的恢复
4.2.3 预压70%破坏荷载时砂浆传质阻力的恢复
4.2.4 预压80%破坏荷载时砂浆传质阻力的恢复
4.2.5 不同损伤程度结果分析
4.3 本章小结
第5章 SAP对砂浆裂缝闭合的影响研究
5.1 引言
5.2 裂缝闭合试验
5.2.1 试件制备过程
5.2.2 裂缝宽度闭合
5.2.3 裂缝面积愈合
5.3 含SAP砂浆愈合裂缝原理
5.3.1 砂浆自身的愈合
5.3.2 SAP愈合裂缝原理
5.4 进一步水化模型建立
5.4.1 模型假设
5.4.2 进一步水化产生的自愈合
5.4.3 模型参数确定
5.4.4 模拟结果分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3853605
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