正交优化纤维聚合物修补防护砂浆配比及其综合性能实现机制

双碳节约型经济大背景下,亟待开发面向复杂服役环境下基础设施修补用高性能修补防护砂浆。本文结合正交试验手段,综合探讨钢纤维(SF)掺量、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)乳胶粉掺量、高贝利特硫酸盐水泥和普通硅酸盐水泥比例对相应复配而成的纤维聚合物修补防护砂浆(SCPRM)的工作性能、力学性能、界面粘结性能和防水/抗渗耐久性能的影响规律。最优配比SCPRM的流动扩展度、凝结时间、抗折强度(f_(t))、抗压强度(f_(c))、14天粘结强度(f_(b)^(14d))、90天干燥收缩率、3天吸水率、接触角和氯离子渗透系数分别达226.0 mm、41 min/63 min(初凝/终凝时间)、5.2/17.1 MPa(f_(t)^(1d)/f_(t)^(28 d))、16.7/73.2 MPa(f_(c)^(1d)/f_(c)^(28 d))、3.61 MPa(f_(b)^(14 d))、16.44×10^(−5)、0.16%、70.04°和0.9486×10^(−12)m^(2)·s^(−1)。相应宏/微观结构显示SF分散均匀、EVA聚合物膜在水化产物中交替分布;FTIR揭示了复合胶凝体系水化特点与EVA对其水化影响机制。最终,制备出了一种综合性能优异,能够适应复杂服役环境的高性能修补防护砂浆。