水泥基材料裂縫自修補(bǔ)方法探索.pdf

1、混凝土由于取材方便、價(jià)格低廉、抗壓性能好等原因，在國家的基礎(chǔ)建設(shè)中發(fā)揮了不可替代的作用。但是由于相對較低的抗拉強(qiáng)度，混凝土在實(shí)際工程應(yīng)用中不可避免會(huì)出現(xiàn)裂縫?；炷两Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫之后帶來的影響有力學(xué)性能的下降和抵抗外界離子滲透能力的降低?；炷亮芽p的常規(guī)性修補(bǔ)方法主要著重于事后修補(bǔ)：人為觀察到裂縫形成之后再采取一系列的補(bǔ)救措施來修復(fù)裂縫。由于這些事后修補(bǔ)技術(shù)耗費(fèi)了大量的人力物力，而且有些部位的裂縫難以發(fā)現(xiàn)，因此急需開發(fā)研究一種混凝土裂縫的

2、智能型修補(bǔ)技術(shù)：裂縫一旦產(chǎn)生，混凝土在不需要人為參與的情況下自發(fā)采取一定的措施來修補(bǔ)裂縫。 結(jié)合國內(nèi)外混凝土裂縫自修補(bǔ)技術(shù)的進(jìn)展，本課題采用的技術(shù)路徑為膠粘劑填充裂縫、固化之后修補(bǔ)裂縫來恢復(fù)混凝土力學(xué)性能。本文設(shè)計(jì)了內(nèi)置玻璃膠囊混凝土立方塊的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、液壓千斤頂加載的封閉式和開放式自修補(bǔ)混凝土梁的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)以及MTS810.22S材料試驗(yàn)機(jī)加載的開放式自修補(bǔ)砂漿小梁的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)來驗(yàn)證水泥基材料裂縫自修補(bǔ)技術(shù)的可行性。本文

3、取得的主要成果有： (1)根據(jù)自修補(bǔ)混凝土的工作機(jī)理，在分析修補(bǔ)膠粘劑必須滿足的條件的基礎(chǔ)上選取了單組分的氯丁橡膠膠粘劑。 (2)鑒于玻璃管與混凝土良好的性能匹配性，選用玻璃管作為修補(bǔ)膠粘劑存儲(chǔ)器，達(dá)到了水泥基材料開裂之后膠粘劑存儲(chǔ)器馬上開裂的目的。 (3)玻璃膠囊作為功能元件對混凝土的力學(xué)性能有著一定的削弱作用，通過測試摻入了不同管徑、不同長度和不同摻量玻璃膠囊的混凝土立方塊的抗壓強(qiáng)度來說明玻璃膠囊的幾何參數(shù)（

4、長度、管徑）和摻量對混凝土抗壓性能的影響，確定了玻璃膠囊最佳長度為25mm，最佳管徑為7mm，最佳摻量為1.0％-1.5％。 (4)在封閉式自修補(bǔ)混凝土梁的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，膠粘劑能否流出細(xì)小玻璃管是大氣壓、細(xì)小玻璃管管壁對膠粘劑的吸附力以及混凝土裂縫面對膠粘劑的毛細(xì)孔吸力三者共同作用的效果。在細(xì)小玻璃管內(nèi)沒有內(nèi)加壓力時(shí)，膠粘劑幾乎不能流出一端封閉一端開口的細(xì)小玻璃管。 (5)在開放式自修補(bǔ)混凝土梁（底部預(yù)制切口）的三點(diǎn)彎

5、曲試驗(yàn)中，通過裂縫修補(bǔ)前后兩次加載的開裂荷載和裂縫高度9cm時(shí)荷載的對比，驗(yàn)證了混凝土梁的力學(xué)性能在裂縫修補(bǔ)后得到了大部分的恢復(fù)，避免了以前學(xué)者驗(yàn)證混凝土裂縫自修補(bǔ)效果時(shí)選取標(biāo)準(zhǔn)不清楚的問題。 (6)鑒于采用液壓千斤頂加載的缺點(diǎn)以及試驗(yàn)條件的局限性，設(shè)計(jì)了采用MTS810.22S材料實(shí)驗(yàn)機(jī)加載的開放式自修補(bǔ)砂漿小梁的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。通過砂漿小梁開裂前后兩次加載的荷載－裂縫寬度曲線的對比，表明裂縫修補(bǔ)后的砂漿小梁不但完全恢復(fù)了其原來