自修复PVA纤维混凝土的试验研究

论文摘要

混凝土自修复技术是模仿动物骨骼组织受创后的再生、恢复机理,当混凝土中出现裂缝或损伤时,采用修复胶粘剂与混凝土材料相复合的方法,对混凝土材料的损伤破坏具有自修复和再生功能,恢复甚至提高材料性能。本文主要分析了作为裂缝自修复试验基材——PVA纤维混凝土的抗裂性能。在文中使用的修复剂为改性水玻璃和聚氨酯,存储容器为空心玻璃管。通过抗折试验验证内置空心玻璃管对PVA纤维混凝土基体自身抗折强度的影响程度。通过两次抗折试验,比较了不同修复剂及内置不同数量的管道对混凝土裂缝的修复效果。通过上述试验主要得到以下几个结论:①通过对不同PVA纤维掺量的混凝土进行平板法塑性收缩试验和劈裂抗拉试验,验证哪种掺量的混凝土抑制塑性开裂的性能和劈裂抗拉强度更好,最后分析试验结果得出掺有0.6%PVA纤维的混凝土性能最优。②对内置不同数量的空心玻璃管试件进行抗折试验,由试验结果得知内置空心玻璃管能提高PVA纤维混凝土自身的强度,且随预埋裂缝修复管数量的增加趋势越明显。③对内置不同数量空心玻璃管和不同修复剂的试件进行两次抗折试验,通过对比其抗折强度来评价修复效果。由试验结果分析得出:1)结合第一次抗折试验结果可以得出内置5管道比3管道的修复效果更好。2)以聚氨酯作为修复剂的试件抗折强度回复率略高于以改性水玻璃作修复剂的试件。3)随着修复次数的增多,混凝土抗折强度回复率会越来越小。④内置管道的数量、修复剂的类型都是影响内置空心玻璃管系统对裂缝自修复效果的因素。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 目前常用的混凝土裂缝修复技术
• 1.2.1 结构加固法
• 1.2.2 表面处理法
• 1.2.3 灌浆法
• 1.2.4 填充法
• 1.3 混凝土裂缝自修复技术
• 1.3.1 结晶沉淀法
• 1.3.2 渗透结晶法
• 1.3.3 聚合物固化法
• 1.3.4 电解沉积技术
• 1.4 国内外混凝土自修复技术的研究进展
• 1.4.1 国内混凝土自修复技术的研究进展
• 1.4.2 国外混凝土自修复技术的研究进展
• 1.4.3 目前混凝土自修复技术存在的问题
• 1.5 本课题的研究内容和意义
• 1.5.1 本文的研究内容
• 1.5.2 本文研究的意义
• 第二章 PVA 纤维对混凝土裂缝形成与扩展的影响
• 2.1 试验原材料及配合比
• 2.1.1 试验原材料
• 2.1.2 混凝土的配合比设计流程及配制强度
• 2.1.3 配合比设计
• 2.2 PVA 纤维混凝土抗裂性试验
• 2.2.1 试验原材料及配合比
• 2.2.2 试块的制作
• 2.2.3 PVA 纤维混凝土平板法塑性收缩开裂试验
• 2.2.4 PVA 纤维混凝土劈裂抗拉试验
• 2.3 试验结果及分析
• 2.3.1 平板法塑性收缩开裂试验结果及分析
• 2.3.2 劈裂抗拉试验结果及分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 混凝土裂缝修复材料
• 3.1 裂缝修复材料的选用
• 3.1.1 常用的裂缝修复材料
• 3.1.2 裂缝修复材料的选定
• 3.2 混凝土裂缝自修复材料存储容器的选用
• 3.2.1 常用的裂缝自修复材料存储容器
• 3.2.2 修复材料存储容器的选定
• 3.3 本章小结
• 第四章 PVA 纤维混凝土的自修复试验研究
• 4.1 试验目的和内容
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验内容
• 4.2 试件的制作及养护
• 4.2.1 试验原材料及性能
• 4.2.2 试验试件制作
• 4.2.3 试验试件养护
• 4.3 试验仪器设备
• 4.4 试验方法
• 4.5 内置空心玻璃管对混凝土基材自身强度的影响
• 4.5.1 混凝土强度的主要影响因素
• 4.5.2 试验结果及分析
• 4.6 修复剂对PVA 纤维混凝土的自修复效果
• 4.6.1 PVA 纤维混凝土试件两次抗折试验结果
• 4.6.2 试验结果分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果