聚合物型混凝土修补材料PCR研究

聚合物型混凝土修补材料PCR研究

苏培新[1]1999年在《“聚合物型混凝土修补材料PCR研究”课题成果通过鉴定》文中研究指明由广东省交通科学研究所主持研究的“水泥混凝土路面局部缺陷处治技术研究”的子课题“聚合物型混凝土修补材料PCR研究”成果,于1999年11月16日在广州通过了广东省交通厅组织的技术鉴定。该课题以我省高等级公路水泥混凝土路面裂缝修补为依托,开展聚合物型混凝土

陈佩林[2]2000年在《聚合物型混凝土修补材料PCR研究》文中研究说明本文作者在搜集和分析国内外大量情报资料后,选取有机聚合物材料作为突破口,开发出了PCR水泥混凝土修补材料,通过大量的室内试验及室外现场修补,表明该材料具有硬化速度快(可调)、粘结强度高、粘度小、渗透性好、易施工、耐久性好等特点。适用于混凝土的结构性和非结构性缺陷的快速处治。另外,本文对PCR凝结硬化机理也进行了探讨。

申爱琴[3]2004年在《水泥混凝土路面裂缝修补材料研究》文中研究说明水泥混凝土路面因强度高、耐久性优良、水泥来源广而在全国范围内得到迅速发展,路面里程不断增长。但在现代交通及自然因素作用下,路面早期病害不断出现,其中裂缝最为普遍,对于早期微裂缝,公路养护部门多采用沥青及环氧树脂等有机材料及时进行修补,这类材料虽有粘合和封闭作用,但存在着与路面水泥混凝土相容性差、易老化、造价高、不利于环保等缺陷。针对这种现状,本文选择超细及普通水泥作为裂缝修补的基质材料,并掺加具有柔性和双组分防水及粘结性能的聚合物乳液S400及苯乙烯/丙烯酸脂类共聚物R161进行改性,旨在研发与路面混凝土相容性好、性能优良、施工方便、经济环保的水泥混凝土路面早期微缝修补材料。 论文首先系统分析了我国水泥混凝土路面设计、施工及养护现状,认为路面破坏过程和开裂机理是一个非常复杂的问题,路面开裂是多种因素综合作用的结果,它不仅涉及到混凝土材料、路面设计理论和方法,还与交通荷载及温度应力的计算理论和方法以及其他相关学科有关。 结合路面裂缝的特殊性质及材料市场供应状况,对裂缝修补的基质材料及改性材料进行了筛选,设计了科学的试验研究方案。论文深入研究了聚合物改性水泥的流动性、可灌性、稳定性、填充饱满性等流变性质,以粘度、凝结时间和可灌性为工作性控制目标,优化了改性水泥类路面微裂缝修补材料配合比设计。论文还从聚合物改性水泥的水化过程、凝结硬化、抗折及抗压强度、收缩变形等方面研究了修补材料的力学特性及路用性能,并对其影响因素进行了研究探讨。结果显示,聚合物乳液S400及R161的加入使水泥水化放热及凝结硬化过程发生了变化,抗折强度大幅度提高,柔韧性及收缩变形性质都得到了改善。 裂缝修补材料与旧混凝土的界面粘结性能优劣关系到修补成功与否,论文围绕粘结性试验方法及评价指标展开研究,并模拟路面实际受力状况设计了弯拉粘结强度和拉伸剪切粘结强度试验方法,提出了评价指标。试验结果表明:超细水泥中加入S400,其弯拉粘结强度较未改性水泥提高20%以上,R161改性提高可达36%;改性普通水泥提高幅度可达30%。 论文在深入分析路面微裂缝修补材料耐久性含义的基础上,重点研究其抗渗、抗腐蚀及耐磨性。试验中选用了盐酸、硫酸和冰醋酸溶液作为腐蚀性介质,以浸泡后的抗压强度损失率做为耐腐蚀性指标。试验结果显示,S400及R161能显著提高改性水泥材料的抗腐蚀性能,提高的程度因聚合物种类、掺量、水泥品

朱建辉[4]2004年在《聚合物改性超细水泥在混凝土路面裂缝修补中的应用研究》文中研究指明本研究在检索总结国内外现有混凝土裂缝修补材料的基础上,充分调查分析了混凝土路面裂缝现状,研究了裂缝的成因及发展过程,开发出了路用性能优异、施工方便的聚合物改性超细水泥路面裂缝修补材料;全面系统地研究了裂缝修补材料的工作性能、凝结时间、力学性能、粘结性能、耐久性、收缩性;提出裂缝修补材料的粘度的测定方法和裂缝修补材料“可灌性”的试验方法和评价指标。模拟路面混凝土裂缝界面状况,设计出了裂缝修补材料的粘结强度测试方法、试验模具和评价指标;研究了聚合物改性超细水泥修补材料的微观结构,揭示了其改性机理;并通过现场修补检验和经济性能分析,推荐研究条件下的混凝土路面裂缝修补材料。

温伟标[5]2009年在《水泥路面病害维修关键技术研究》文中研究指明水泥混凝土路面作为一种高级路面结构形式,以其强度高、稳定性和耐久性好、耐高温、耐磨耗以及养护费用少等优点而得到了广泛的应用。随着水泥混凝土路面里程的不断增长,各时期修建的水泥混凝土路面,由于诸多原因,都或多或少地已出现不同程度的损坏。因此,水泥混凝土路面的病害维修就成了水泥混凝土路面发展技术中的一项重要内容。本论文通过对广东省高等级水泥混凝土路面养护维修技术状况调查,分析了水泥混凝土路面病害产生原因,总结典型病害的养护维修方法等方面内容的基础上,重点研究了水泥路面接缝的维修技术、裂缝的维修技术、板块快速修补技术,得出了相应的结论。所有这些,对于合理提高广东省高等级水泥路面病害维修的工程质量,具有应用和参考价值。

肖葳[6]2009年在《硅粉改性超细水泥裂缝修补材料性能研究》文中认为水泥混凝土路面是我国最重要的路面结构形式之一,被广泛应用于各级公路中。当前,随着交通的快速发展,水泥混凝土路面病害日益增多,严重影响了道路的使用性能和车辆的行驶质量,给国民经济带来了巨大的损失。研究和实践表明,开发性能优良的裂缝修补材料是解决上述问题的有效途径。本文在对水泥混凝土路面开裂状况进行广泛调研的基础上,结合已有成果,利用硅粉作为改性剂,以超细水泥作为基质材料,研制出了一种新型路面裂缝修补材料。为了考察新型裂缝修补材料的各项性能,本研究首先从流变学角度出发,详细地分析了改性超细水泥裂缝修补材料的流变性对其工作性及灌缝能力的影响,提出了基于流变性和工作性的裂缝修补材料配合比设计方案。而后,以该配合比设计方案为基础,本研究配制了基准水泥浆和五种改性水泥浆,并对它们的工作性能、力学性能和耐久性能进行了系统的试验研究,揭示了各配合比设计参数对改性水泥浆体各项性能的影响规律,进而得到了兼顾裂缝修补材料综合性能的最佳配合比。最后,本文借助XRD、SEM及水化热等分析手段,从水化过程和微观角度分析了硅粉对裂缝修补材料性能的改善机理,揭示了改性材料微观结构与宏观路用性能的相关性。

李铭[7]2011年在《以矿渣为基质的水泥混凝土路面修补材料研究》文中研究表明水泥混凝土路面在使用过程中由于行车荷载外力的反复作用及环境因素的不断影响,不可避免地会发生断板、碎板等局部破损,运用传统的修补材料进行修补不仅造价高,而且需要较长时间才能开放交通,因此,水泥混凝土路面养护维修急需解决快速的局部修补问题。本文以工业废渣(矿渣)为基质材料,利用水泥熟料和水玻璃双碱激发,研发出快凝早强且经济环保的修补材料。首先对水泥混凝土路面修补材料砂浆在凝结时间、抗压抗折强度方面进行正交试验分析,选定出其砂浆配方,并与路面施工中常用的普通硅酸盐42.5级水泥进行了凝结时间、强度以及干缩性能对比,验证了本研究中的修补材料在这三方面具有一定的优越性。其次对水泥混凝土路面修补材料混凝土进行了配合比设计,并与普通硅酸盐42.5级水泥混凝土在工作性和力学特性这两方面进行了对比,体现了修补材料混凝土的良好路用性能。最后对水泥混凝土路面修补材料的界面粘结性能进行了试验研究,并分析了其经济环保性,检验证明了修补材料满足了理想的混凝土路面修补材料应满足的性能要求,具有广泛推广应用的价值。

徐媛[8]2013年在《乳化沥青改性水泥砂浆在寒冷地区裂缝修补中的应用研究》文中研究指明水泥混凝土路面是我国路面的主要结构形式之一,在建设工程中得到了广泛的应用,作为一种非均质脆性材料,在车辆荷载以及长期自然环境作用下,混凝土结构会逐渐恶劣并出现不同程度的破坏。我国寒冷地区,冬季寒冷且漫长,气温极低加上冻融循环及除冰盐的作用,破坏形势更加严峻,裂缝是主要的破坏形式。针对寒冷地区路面破坏的特点及对修补材料的要求,本文在对混凝土路面裂缝修补材料广泛调研的基础上,采用SBR改性乳化沥青对水泥砂浆进行改性,旨在研发出适合寒冷地区混凝土路面裂缝的修补材料。研究中,首先分析了混凝土路面的破坏现状及机理,然后选择水灰比、聚灰比(P/C)、减水剂掺量及成型方式作为影响混凝土路面裂缝修补材料性能的四个关键因素,分别选取三个水平,同时以砂浆的初始流动度、3天及28天压折比作为评价指标,采用正交试验设计进行直观分析,对原材料的范围进行探寻,在此基础上确定SBR改性乳化沥青砂浆的初始配合比。对不同聚灰比条件下SBR改性乳化沥青砂浆的性能进行系统的试验研究,分析了SBR改性乳化沥青掺量对裂缝修补材料的工作性、力学性能、耐久性、收缩以及粘结性能的影响规律。试验结果表明:①在P/C≤20%的范围内,SBR改性乳化沥青可提高砂浆流动度,当P/C=15%时改善效果最明显;流动度为275mm时可作为5mm左右裂缝的可灌性临界值。SBR改性乳化沥青对砂浆的凝结时间有滞缓作用,且随着SBR改性乳化沥青的增加滞缓效果越明显。②P/C=15%~20%时,SBR改性乳化沥青可有效地改善砂浆的柔韧性,提高砂浆的变形能力;同时降低砂浆的收缩性,在P/C=15%时出现微膨胀。③当P/C=10%-20%时,SBR改性乳化沥青可有效地改善砂浆的抗冻性、渗透性以及耐磨性。④SBR改性乳化沥青的加入有效地改善了砂浆与旧基体材料的界面粘结性能,且在P/C=15%-20%时,SBR改性乳化沥青砂浆与基体材料的界面粘结效果最好。研究采用X射线衍射及孔结构测试,分析了SBR改性乳化沥青对裂缝修补材料的影响,揭示了材料的微观结构与路用宏观性能之间的关系,最终推荐出了满足各项路用技术性能要求的水泥混凝土路面微裂缝修补材料。

刘冰[9]2010年在《机场道面微裂缝快速修复材料合成及其性能研究》文中进行了进一步梳理由于自然环境,施工因素及飞机荷载的共同作用,机场道面会出现大量宽度约0.2 mm的微裂缝,如果不及时修复,在飞机循环载荷作用下这种微裂缝会加速扩展,使道面失去整体性,给飞机正常起降带来隐患,因此,研制针对混凝土早期微裂缝的修复材料很有必要。本文合成了三种室温快速固化、低粘度并具有优良力学性能的裂缝修复材料,即基础修复材料(BRM)、有机改性修复材料(ORM)及复合改性修复材料(CRM)。主要研究内容如下:(1)通过正交试验研究了BRM各组分用量对拉伸、粘结性能的影响,得到了各组分的最佳配比,研究结果表明:BRM的拉伸强度达到35.5 MPa,断裂伸长率约为5.70%,粘结强度可达6.9 MPa。TG-DTA测试表明,BRM的加速失重温度为271.7℃。利用MPTS及甲基丙烯酸对BRM进行改性,合成了ORM,研究结果表明:ORM的拉伸强度达到39.8 MPa,断裂伸长率为8.04%,TG-DTA测试表明,其加速失重温度为286.4℃。利用无机填料对ORM进行改性制得CRM,实验结果表明:CRM的失重加速温度为294.5℃,材料的收缩率降至2.17%。(2)通过模拟机场道面所处自然、力学及施工环境,研究了三种修复材料的灌注性能,储存稳定性,尺寸稳定性能等物理性能;弯曲强度,压缩强度,钢-钢粘结剪切强度等力学性能;耐NaCl溶液腐蚀性能,耐紫外光老化性能等耐久性能。针对机场道面常用的水泥混凝土铺设材料,研究了修复材料对胶砂试块的粘结强度,粘结剪切强度及修复后材料的耐腐蚀性,耐冻融性能等。

王柳[10]2014年在《不同加固方式的T形混凝土梁受弯性能研究》文中研究指明随着我国交通运输业的不断发展,大量低等级桥梁被改建。但是近年来,许多桥梁在各种因素的作用下其结构性能已发生了巨大的变化,有些桥梁已出现不同程度的损害,甚至其承载能力已大大降低而逐渐演变为危桥,这一状况给我国交通运输业的发展造成了很大的瓶颈。如不加以控制,在未来10年至20年,大量桥梁将达到使用寿命。因此,对不同加固方式的T形混凝土梁受弯性能进行试验研究,主要内容如下:研究加固前后T形混凝土梁的试验现象、特征荷载、受弯刚度、应变和跨中挠度的变化规律,分析在不同加固量、混凝土强度等级、配筋率及U形箍间距这些参数影响下T形混凝土梁受弯性能的变化规律。为研究碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)加固T形混凝土梁的受弯性能以及影响因素,设计8个CFRP布加固T形混凝土梁试件,主要考虑CFRP布加固量、配筋率、混凝土强度等级、U形箍间距4个参数,并分组考察各因素对加固试件破坏形态、受弯刚度、应变和跨中挠度的影响。结果表明,加固后的T形混凝土梁破坏形态良好,均表现为受拉钢筋屈服及CFRP布拉断,受压区混凝土压碎的破坏形态。混凝土开裂截面处的拉力由CFRP布和钢筋共同承担。加固试件的破坏过程大体可以分为3个阶段—弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段;增加CFRP布,试件的特征荷载显著提高。增大U形箍间距,未发生CFRP布锚固破环,表明U形箍锚固有效;钢筋屈服之前,加固试件受弯刚度与标准试件相差较小,钢筋屈服后,CFRP布加固试件受弯刚度显著提高;混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比钢筋应变发展相差较小且各组别两加固试件CFRP布应变发展相差也较小,混凝土开裂后,CFRP布加固量及配筋率对钢筋和CFRP布的应变影响较大,而混凝土强度等级及U形箍间距对加固试件钢筋应变和CFRP布应变影响较小;粘贴的CFRP布主要是限制屈服到极限阶段的挠度,而对于限制开裂前及开裂到屈服阶段的挠度作用较小。为研究钢板加固T形混凝土梁的受弯性能以及影响因素,设计8个钢板加固T形混凝土梁,主要考虑钢板加固量、配筋率、混凝土强度等级、U形箍间距4个参数,并分组考察各因素对加固试件破坏形态、受弯刚度、应变和跨中挠度的影响。结果表明,加固后的T形混凝土梁破坏形态良好,均表现为受拉钢筋及钢板屈服,受压区混凝土压碎的破坏形态。混凝土开裂截面处的拉力由钢板和钢筋共同承担。加固试件的破坏过程大体可以分为3个阶段—弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段;加固后的T形混凝土梁3个特征荷载均得到显著提高,其中增加钢板,3个特征荷载的提高幅值较大。增大U形箍间距,未发生钢板锚固破环,表明U形箍锚固有效;各参数对加固试件受弯刚度的影响主要体现在混凝土开裂后。混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比受弯刚度基本一样,混凝土开裂后,钢板加固试件受弯刚度显著提高;混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比钢筋应变发展相差较小且各组别两加固试件钢板应变发展相差也较小,混凝土开裂后,钢板加固量及配筋率对钢筋及钢板应变发展影响较大,而混凝土强度等级及U形箍间距对加固试件钢筋和钢板应变影响较小;钢板加固试件开裂时具有良好的变形能力,各参数对开裂挠度的影响较为显著;对于屈服挠度和极限挠度,加固试件与标准试件相比相差不大,各参数对加固试件的影响较小。为研究角钢加固T形混凝土梁的受弯性能以及影响因素,设计8个角钢加固T形混凝土梁,主要考虑角钢加固量、配筋率、混凝土强度等级、U形箍间距4个参数,并分组考察了这几个因素对加固梁破坏形态、受弯刚度、应变和跨中挠度的影响。结果表明,加固后的T形混凝土梁破坏形态较好,均表现为受拉钢筋及角钢屈服,受压区混凝土压碎的破坏形态。混凝土开裂截面处的拉力由角钢和钢筋共同承担。加固试件的破坏过程大体可以分为3个阶段—弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段。加固后的T形混凝土梁3个特征荷载均得到显著提高,其中增加角钢,3个特征荷载的提高幅值较大。增大U形箍间距,未发生角钢锚固破环,表明U形箍锚固有效;各参数对加固试件受弯刚度的影响主要体现在混凝土开裂后。混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比受弯刚度基本一样,混凝土开裂后,角钢加固试件受弯刚度显著提高;混凝土开裂前,加固试件与标准试件相比钢筋应变发展相差较小且各组别两加固试件角钢应变发展相差也较小,混凝土开裂后,角钢加固量及配筋率对钢筋及角钢应变发展影响较大,而混凝土强度等级及U形箍间距对加固试件钢筋和角钢应变影响较小;钢板加固试件开裂时具有良好的变形能力,各参数对开裂挠度的影响较为显著。对于屈服挠度和极限挠度,加固试件与标准试件相比相差不大,各参数对加固试件的影响较小。

参考文献:

[1]. “聚合物型混凝土修补材料PCR研究”课题成果通过鉴定[J]. 苏培新. 广东公路交通. 1999

[2]. 聚合物型混凝土修补材料PCR研究[D]. 陈佩林. 长安大学. 2000

[3]. 水泥混凝土路面裂缝修补材料研究[D]. 申爱琴. 长安大学. 2004

[4]. 聚合物改性超细水泥在混凝土路面裂缝修补中的应用研究[D]. 朱建辉. 长安大学. 2004

[5]. 水泥路面病害维修关键技术研究[D]. 温伟标. 华南理工大学. 2009

[6]. 硅粉改性超细水泥裂缝修补材料性能研究[D]. 肖葳. 长安大学. 2009

[7]. 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

[8]. 乳化沥青改性水泥砂浆在寒冷地区裂缝修补中的应用研究[D]. 徐媛. 重庆交通大学. 2013

[9]. 机场道面微裂缝快速修复材料合成及其性能研究[D]. 刘冰. 南京航空航天大学. 2010

[10]. 不同加固方式的T形混凝土梁受弯性能研究[D]. 王柳. 沈阳建筑大学. 2014

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