超早强抗震耐火加固材料研发与性能研究
发布时间：2020-08-05 13:14
【摘要】：随着城镇化建设的加快和地震灾难的频发,结构抗震加固显得越发重要,而这过程都需要快速、稳定的加固材料,来满足结构加固与抢修的需求,保证结构安全可靠,进而保证人民的生命、财产安全。本文的目的在于提供一种超早强、耐火、超早强抗震耐火加固材料,并具有一定经济效益和社会效益。其具有早强、高强、耐高温、流动性大和微膨胀等特点,且施工方便、性能稳定、适用性强,可与传统混凝土协调工作。本文首先进行了配合比研究,包括胶凝材料的种类与数量的确定、骨料级配、水胶比的确定、外加剂(早强剂、缓凝剂、减水剂、保水剂、消泡剂的品种,数量及其相容性)、优化组分(纤维界面改性组分、保水剂)、矿物掺合料、纤维(聚丙烯、碳纤维等)、膨胀组分等材料的筛选与优化；流动度(初始流动度和30mmin流动度)、抗压强度、抗折强度、自由膨胀率、抗裂性等参数控制的配合比设计与优化。普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏和偏高岭土体系辅以多种外加剂采用高胶砂比可以配制出初始流动度大于325mm,30min流动度大于280mmm,2h抗压强度达34.80MPa,24h抗折达13.82 MPa,28d抗压强度大于99.90MPa,56d抗压强度大于28d抗压强度；该体系早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密。其次进行了初步高温试验探究,选取不同砂胶比进行不同温度下初步高温试验探究,选用150mm×150mm×150mm立方体试块,分析温度和砂胶比对残留抗压强度的影响趋势,根据高温结果重新调整配合比。最后进行了新型加固材料拉拔试验和相关性能研究。通过反复调试配合比,铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的比例为1：7时,超早强加固材料的经济效益好、在1000℃高温燃烧30分钟后,残余54.7%的抗压强度,相对于纯铝酸盐水泥,经济成本显著降低,各项综后指标做佳；超早强抗震耐火加固材料的试件膨胀值为0.2±0.05%,比较稳定；聚丙烯纤维的的存在,会降低超早强抗震耐火加固材料的耐磨性能和抗渗性能,通过引入偏高岭土和早强组分,一定程度上改善了各龄期强度降低,从而解决了耐磨性和抗渗性降低的问题；聚丙烯纤维的加入可有效控制裂缝的产生,降低裂缝的宽度,从而提高了加固材料的抗裂性能；超早强抗震耐火加固材料试件的质量损失率、强度损失率随聚丙烯纤维纤维体积体积掺量的增加而降低,抗冻性能满足要求。对比拉拔试验结果表明：加固材料强度和锚固长度是影响钢筋平均粘结力的重要因素,钢筋的埋置深度不同,主要表现出钢筋拔出、钢筋拉断和钢筋拔出同时根部材料隆起等三种破坏形式,基于理论分析推导获得平均粘结力计算公式,为后期的结构试验提供参考,也为将来实际工程中老旧框架结构改造加固提供支撑。
【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】：TU528
【图文】：
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本文编号：2781601
【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】：TU528
【图文】：
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