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超早强灌浆水泥的性能及其作用机理的研究 2015-01-04

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超早强灌浆水泥的性能及其作用机理的研究
由于混凝土抗拉强度低、干缩大、易受某些环境条件影响,我国部分混凝土工程已出现裂缝、磨蚀、碱骨料反应、冻融破坏等等病害现象,有些已影响了结构的安全运行。针对不同的工程缺陷或病害,需要不同的修补材料和修补方法。有些老混凝土工程或新建混凝土工程出现施工缺陷,客观条件下不允许按常规方法修补,如公路路面、桥梁、隧道等。一般情况下,要求在不影响交通运营的条件下进行修复,或者白天运营,晚上修复,有的工程只能在运营空隙的几个小时内进行修复,有些海港码头只能在落潮的两三个小时内修复,这就要求采用特殊的施工措施和快速修复材料。铁路隧道工程除纵裂、环裂、斜裂、沉陷等结构性病害外,多伴有渗水、漏水以及水流侵蚀问题,因而除进行结构加固外,必须结合防水、堵漏进行修复。 本文结合快速修复工程对注浆材料的要求,以快硬硫铝酸盐水泥为基础,通过矿物组成的二次复配和筛选,以及超早强剂、分散剂、调凝剂和抗裂剂的掺加和优化设计等,配制出超早强灌浆水泥,并在实验室对其物理力学性能和耐久性进行了研究,通过X—射线衍射分析、测孔试验和电镜试验研究了灌浆水泥的水化硬化的作用机理。 本文研究的超早强灌浆水泥与传统的灌浆水泥相比,流动性和可灌性好,凝结硬化快并且凝结时间可以调整,30分钟抗压强度高达10Mpa以上,后期强度持续增长,28天抗压强度达50Mpa以上。因此,所研究的超早强灌浆水泥特别适用于隧道工程的注浆加固、堵漏以及其它要求紧急抢修的混凝土工程等。 研究表明,所研究的超早强灌浆水泥具有良好的微膨胀性,可以提高浆体与基体的结合力,同时硬化试体具有良好的抗渗性、耐硫酸盐侵蚀性、抗冻性,可以大大提高注浆工程的耐久性,节约维修费用。 微观结构分析表明,超早强灌浆水泥在水化硬化过程中,30分钟即生成了大量钙矾石晶体,使浆体或混凝土迅速产生强度,随着水化反应的进行,钙矾石晶体不断地生长、长大,并有大量的钙矾石继续生成,使硬化浆体产生体积膨胀。由于钙矾石晶体为针状、棒状晶体,填充浆体的毛细孔,使浆体更加密实,并具有自密性,浆体的抗渗性得到大大的提高。
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凯旋
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