混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)中的相容性研究.pdf

1、混凝土結(jié)構(gòu)的劣化已經(jīng)成為土木工程中一個常見的問題，混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加固成為了一個快速發(fā)展的行業(yè)。雖然混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加固的材料和工藝也已有了很大的發(fā)展，但是實(shí)際修補(bǔ)工程中依然出現(xiàn)了很多問題。其中一個重要的原因就是忽視了混凝土和修補(bǔ)材料之間的相容性問題，這是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)失效的主要因素之一。相容性是指在修補(bǔ)材料和原有結(jié)構(gòu)材料之間物理力學(xué)性能、化學(xué)性能、電化學(xué)性能以及幾何特性的平衡，這種平衡能保證在設(shè)計使用期限內(nèi)修補(bǔ)結(jié)構(gòu)在物理、化學(xué)、電化學(xué)

2、等因素作用下不失效的性能。
　　本論文采用理論分析、力學(xué)計算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法研究了材料的性能及其他因素對混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的幾何相容性、力學(xué)相容性和電化學(xué)相容性的影響。并且針對幾何相容性，初步嘗試建立預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)幾何相容性的力學(xué)模型。最后對混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)提出了一些參考建議。研究結(jié)果表明:
　　(1)幾何相容性的影響因素主要有收縮、彈性模量、熱膨脹系數(shù)、混凝土基體強(qiáng)度、幾何尺寸、環(huán)境溫度等，其中收縮和熱膨脹系數(shù)的影響最顯著。

3、修補(bǔ)材料的收縮越大，幾何相容性越差。修補(bǔ)材料和基體混凝土的熱膨脹系數(shù)差異越大，幾何相容性越差。修補(bǔ)材料的彈性模量越大，其幾何相容性越差。修補(bǔ)的長度越大，幾何相容性越差。修補(bǔ)厚度的影響與選用的材料有關(guān)，高分子材料厚度越薄對幾何相容性越有利，而水泥基和聚合物改性水泥基材料用于修補(bǔ)時，厚度不宜太薄。環(huán)境溫度變化越大，其幾何相容性越差。
　　(2)力學(xué)相容性的影響因素主要有彈性模量、材料的徐變系數(shù)、強(qiáng)度等，其中彈性模量的影響最顯著。軸心受

4、壓構(gòu)件，當(dāng)受力方向和組合試件的粘結(jié)界面平行時，基體混凝土和修補(bǔ)材料彈性模量差異越大，修補(bǔ)的增強(qiáng)率和修補(bǔ)材料的強(qiáng)度利用率越低?；w混凝土的強(qiáng)度越大，修補(bǔ)材料的利用率越高。徐變不一致導(dǎo)致截面應(yīng)力重分布，降低了組合試件的承載力。當(dāng)受力方向和組合試件的粘結(jié)界面垂直時，彈性模量和徐變對組合試件的力學(xué)相容性影響很小、材料強(qiáng)度對其力學(xué)相容性影響較大，修補(bǔ)材料的抗壓強(qiáng)度比基體混凝土高的越多，修補(bǔ)材料的強(qiáng)度利用率越低。
　　(3)電化學(xué)相容性的影響