水泥基材料裂縫自修補方法探索.pdf

1、混凝土由于取材方便、價格低廉、抗壓性能好等原因，在國家的基礎建設中發(fā)揮了不可替代的作用。但是由于相對較低的抗拉強度，混凝土在實際工程應用中不可避免會出現(xiàn)裂縫。混凝土結構產生裂縫之后帶來的影響有力學性能的下降和抵抗外界離子滲透能力的降低。混凝土裂縫的常規(guī)性修補方法主要著重于事后修補：人為觀察到裂縫形成之后再采取一系列的補救措施來修復裂縫。由于這些事后修補技術耗費了大量的人力物力，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、智能型修補技術：裂縫一旦產生，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裂縫。 結合國內外混凝土裂縫自修補技術的進展，本課題采用的技術路徑為膠粘劑填充裂縫、固化之后修補裂縫來恢復混凝土力學性能。本文設計了內置玻璃膠囊混凝土立方塊的抗壓強度試驗、液壓千斤頂加載的封閉式和開放式自修補混凝土梁的三點彎曲試驗以及MTS810.22S材料試驗機加載的開放式自修補砂漿小梁的三點彎曲試驗來驗證水泥基材料裂縫自修補技術的可行性。本文

3、取得的主要成果有： (1)根據自修補混凝土的工作機理，在分析修補膠粘劑必須滿足的條件的基礎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膠粘劑存儲器，達到了水泥基材料開裂之后膠粘劑存儲器馬上開裂的目的。 (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度來說明玻璃膠囊的幾何參數（

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)在封閉式自修補混凝土梁的三點彎曲試驗中，膠粘劑能否流出細小玻璃管是大氣壓、細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孔吸力三者共同作用的效果。在細小玻璃管內沒有內加壓力時，膠粘劑幾乎不能流出一端封閉一端開口的細小玻璃管。 (5)在開放式自修補混凝土梁（底部預制切口）的三點彎

5、曲試驗中，通過裂縫修補前后兩次加載的開裂荷載和裂縫高度9cm時荷載的對比，驗證了混凝土梁的力學性能在裂縫修補后得到了大部分的恢復，避免了以前學者驗證混凝土裂縫自修補效果時選取標準不清楚的問題。 (6)鑒于采用液壓千斤頂加載的缺點以及試驗條件的局限性，設計了采用MTS810.22S材料實驗機加載的開放式自修補砂漿小梁的三點彎曲試驗。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，表明裂縫修補后的砂漿小梁不但完全恢復了其原來