复合型水下混凝土裂缝高效修补材料试验研究

资料大小：300KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-12

资料介绍

复合型水下混凝土裂缝高效修补材料试验研究
石妍，王迎春，李家正，杨华全
(长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心，湖北武汉430010)
摘要：迄今为止，鲜有一种修补材料能在完全充水条件下完成一定开度混凝土裂缝的修补工作，因此设计一种
适用于水下施工的修补材料具有重要意义。该修补材料是以无机材料为主体的复合材料，利用了复合水泥和
添加剂的叠加效应。主要满足3个性能要求：良好的水下抗分散性、水下快凝、与老混凝土粘结性强。对此，
开展了一系列试验研究工作，并由试验结果初步确定了材料的核心组分及掺量范围，并就性能展开了微观机
理分析，为下一步该材料耐久性、施工性能等的试验研究奠定了基础。
关键词：混凝土裂缝；水下修补材料；凝结时间；水下抗分散性；粘结强度
中图法分类号：TV43 文献标志码：A
设计一种适用于水下施工的混凝土裂缝修补材料
有着重要的现实意义 j。与普通的水泥灌浆或修补
材料相比，复合型水下混凝土裂缝修补材料应具有3
个特点：① 良好的水下抗分散性；② 水下快凝；③ 与
老混凝土粘结性强。同时，还要具有无机水硬性材料
优良的耐久性以及有机材料良好的弹性。
本文试验研究的修补材料确定为以无机材料为主
体的复合材料，通过优选原材料组分，调整水泥和多种
添加剂的匹配关系，并对修补材料的凝结时问、水下抗
分散性及粘结抗拉强度进行室内试验。新材料以粉状
形式储存，使用前按比例加水搅拌，即成膏状浆体，无
需模板直接进行水下混凝土裂缝的封堵，入水后几分
钟内即可固化，并与老混凝土形成牢固粘结。
l 试验原材料
为改善水泥基材的凝结时间、提高早期强度性能、
稳定后期强度以及减少收缩，并节约成本，试验采用硫
铝酸盐水泥(SAC)与硅酸盐系列水泥(OPC)进行复
合 “ 。骨料成分选用低收缩且化学性能稳定的级配
石英砂。速凝剂和增黏剂为市售化学药剂。原材料的
品种及用途见表1。
表1 原材料品种及用途
2 试验内容及结果
2．1 水泥复合试验
图1为SAC—OPC复合水泥试验的凝结时间曲
线，图2为SAC—OPC复合水泥试验的抗压强度曲线。
图1的结果表明，SAC中掺入20％～6O％的
OPC，其凝结时间均较纯SAC缩短。当OPC掺量低于
50％时，随OPC掺量的增大，混合水泥的凝结时间逐
渐缩短，OPC掺量40％时凝结最快，初凝为7 min，终
凝为12 rain，而纯SAC的初凝时间和终凝时间分别为
65，168 min；当OPC掺量超过50％时，随OPC掺量的
增大，SAC—OPC混合水泥的凝结时间又逐渐延长。