渠道防渗修复混凝土性能的研究

论文摘要

建国以后,我国建设了大量的输水渠道、桥梁,泵站等水工混凝土建筑,由于长期的物理、化学和生物作用,许多建筑物的老化问题日益加剧,极大的影响了构筑物的正常使用。因此,对混凝土结构进行修复能有效地改善结构性能,延长混凝土建筑物的使用寿命,保护环境,有着显著的经济效益和社会效益。本文的主要目的是用MA改性剂、UEA-膨胀剂和聚丙烯纤维对普通混凝土进行改性使得改性后的混凝土成为具较高的强度,粘结性、耐久性优良,适用于水工及普通民用建筑混凝土修复材料。主要研究工作如下：（1）通过抗压强度试验、劈拉强度试验检测改性混凝土的基本力学性能,研究各种外掺剂对混凝土抗压强度和劈拉强度的影响以及相关的机理。（2）通过碳化试验、抗渗试验检测改性混凝土的耐久性能,研究外掺剂对耐久性能的影响及相关的机理。（3）通过新老混凝土粘结劈拉试验、新老混凝土粘结抗渗试验检测改性混凝土的粘结性能,研究外改性混凝土的粘结性能及相关的机理。此外,还对新老混凝土粘结抗渗试验方法、界面处理方式进行了探讨。（4）通过环境扫描电镜对改性混凝土的微观形貌进行观察,从微观结构上说明外掺剂的改性机理。经过实验得出如下结论：（1）MA改性剂可以在混凝土中形成连续的膜并与水泥水化物交织缠绕形成网状结构,减少了混凝土内部缺陷,并大幅提高混凝土的密实性、韧性、防渗、防碳化性能。（2）UEA膨胀剂掺入到混凝土中经水化反应后生成大量钙钒石晶体可以填充混凝土中的微小孔隙,使得混凝土变得更加密实,混凝土的抗压、防渗性能也有很大改善。（3）聚丙烯纤维可以使得混凝土在初期保持较高的水分,水化反应更加充分,从而降低混凝土内部裂缝的数量,改善混凝土内的应力集中情况。（4）当MA掺率为18%、UEA掺率为12%,聚丙烯纤维掺率为1.1Kg/m3时,改性修复混凝土的粘结性能和耐久性能最佳。（5）在对混凝土修复时用水对老混凝土进行充分浸润,可以明显提高修复的质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外修复材料研究现状
• 1.3 渠道等水工混凝土结构面临的问题
• 1.4 研究依据
• 1.5 本文主要研究内容
• 2 试验设计
• 2.1 试验材料
• 2.2 配合比设计
• 2.3 试件制备与养护
• 3 渠道防渗修复混凝土基本力学性能测试
• 3.1 渠道防渗修复混凝土抗压试验
• 3.1.1 抗压试验概况
• 3.1.2 抗压试验数据及处理
• 3.1.3 各因数对混凝土抗压强度影响
• 3.2 渠道防渗修复混凝土劈拉试验
• 3.2.1 劈拉试验概述
• 3.2.2 劈拉试验结果
• 3.2.3 各因素与劈拉强度关系分析
• 3.3 渠道防渗修复混凝土拉压比分析
• 3.3.1 拉压比正交分析
• 3.3.2 拉压比机理分析
• 3.4 本章小结
• 4 渠道防渗修复混凝土碳化与抗渗性能测试
• 4.1 渠道防渗修复混凝土碳化试验
• 4.1.1 碳化试验简介
• 4.1.2 碳化试验结果
• 4.1.3 碳化试验数据分析
• 4.2 渠道防渗修复混凝土抗渗试验
• 4.2.1 抗渗试验简述
• 4.2.2 抗渗试验数据
• 4.2.3 抗渗试验数据对比及机理分析
• 4.3 本章小结
• 5 渠道防渗修复混凝土粘结性能测试
• 5.1 新老混凝土粘结劈拉试验
• 5.1.1 粘结劈拉试验简介
• 5.1.2 粘结劈拉试验结果
• 5.1.3 粘结劈拉试验相关机理分析
• 5.2 新老混凝土粘结抗渗试验
• 5.2.1 粘结抗渗试验概况
• 5.2.2 粘结抗渗试验结果
• 5.2.3 粘结抗渗试验机理分析
• 5.3 新老混凝土粘结抗渗试验方法的改进
• 5.3.1 技术背景
• 5.3.2 技术方案
• 5.3.3 发明的有益效果
• 5.4 本章小结
• 6 渠道防渗修复混凝土微观结构分析
• 6.1 渠道防渗修复混凝土微观结构分析
• 6.1.1 试验概述
• 6.1.2 微观结构分析
• 6.2 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 本文主要结论
• 7.2 本文主要创新点
• 7.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 攻读学位期间专利发明申请