温度变化对超早强灌浆料强度的影响及其加固应用

发布时间：2018-02-27 11:24

本文关键词： 水泥基灌浆料超早强灌浆料应力—温度曲线置换混凝土加固法梁受弯性能研究　出处：《沈阳建筑大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：超早强水泥基灌浆料是一种由水泥、细骨料、掺合料、减水剂、缓凝剂、早强剂、消泡剂等组成的一种混合物。其特征是：加水后产生很大的流动性,并且在短时间内能够产生很高的强度,可用于混凝土构件及建筑的快速修补、设备基础的二次灌浆等领域,并将其用于客运专线盆式橡胶支座的灌注、跨海大桥简支箱梁支座及支座锚栓孔的灌注等,·具有广阔的应用前景。水泥基灌浆料与传统细石混凝土相比,其流动性更好、强度更高,并且在施工过程中更易于控制；与传统环氧砂浆相比,其膨胀性更好、施工更加简便快捷。自20世纪90年代初,我国自主研发生产的水泥基灌浆材料在众多大中型企业的设备安装、建筑结构加固改造工程中得到广泛应用。在本课题中,选用铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥复合体系作为灌浆料的胶凝材料。其中,普通硅酸盐水泥遇水发生水化反应,产生水化产物,硬化后产生强度,硬化后能与构筑物粘结起来,形成整体,同时,普通硅酸盐水泥的大量掺入能够保证其后期强度不倒缩及良好的耐久性；铝酸盐水泥也是无机胶凝材料,与普通硅酸盐水泥在某一比例范围内复配可提高早期强度、增强耐火能力,同时与普通硅酸盐水泥反应,水化生成产物更加密实。在本课题中,选用无水石膏和半水石膏作为膨胀剂。其中,半水石膏能提高早强加固材料的早期强度,具有微膨胀功能,弥补材料在硬化过程中的收缩；无水石膏用于控制水泥基体的凝结时间、保证足够的操作时间及提高施工和易性,使水泥石中形成钙矾石的数量适中,即起到了填充孔隙的作用又不会有胀裂的危险,同时提供后期的膨胀性,减小开裂概率。二者复合使用可保证材料合理的膨胀性前提下,提供足够的SO4厶离子,与水泥水化生成更加密实的水化产物钙矾石。-在本课题中,所有试块加入聚丙烯纤维,聚丙烯纤维是一种强度高、直径小、易分散的灌浆料增强纤维,其加入可以防止灌浆材料在高温热处理时发生爆裂,在常温环境下提高灌浆料的韧性,同时减少塑性阶段的裂缝；部分试块加入碳纤维,碳纤维在高温后仍能保持较高的剩余强度,在地震及火灾发生后,灌浆材料水泥基体强度降低,由其提供更高的后期残余承载力。通过超早强灌浆料的应力—温度曲线试验,研究温度变化对超早强灌浆料强度的影响,该试验是基于不同等级的高温热处理强度、不同的铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的质量比、普通砂或耐火砂的使用以及是否加入碳纤维等因素,进行正交组合试验,观察试块的高温前后表观变化、质量损失等物理性质,分析强度退化原因,得出研究应力—温度关系曲线和最优配比PT-C-1：7,并得出应力—温度曲线拟合公式,为该灌浆料在结构试验中的应用提供基础。超早强灌浆料加固梁受弯试验,是将最优配比PT-C-1：7和用作对比的材料PT-1：5、PT-C-1：5、PT-C-1：0作为耐火加固材料应用到简支梁中,对比其受弯性能。基于不同的加固材料、植筋与否等不同因素,对超早强灌浆料加固梁在高温热处理试验前后其受弯性能及破坏规律的影响。根据观测、记录的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载及跨中挠度等,加固后的梁的破坏形式与普通混凝土梁类似,且在高温热处理试验后,超早强灌浆料与旧混凝土能够良好的结合,仍能保持较高的极限承载能力。
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【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU578

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