水泥基界面剂粘结抗剪强度研究

研究了在采用不同的界面剂处理下,水泥基砂浆加固混凝土构件的界面粘结抗剪强度,并进行了加固砂浆和基层混凝土的界面处的微观结构观测分析.研究结果表明:界面剂能提高界面粘结抗剪强度.超细水泥是一种很好的界面剂原材料.通过加入膨胀剂、硅灰和高效减水剂改性后的超细水泥界面剂,有很高的粘结抗剪强度.可再分散聚合物胶粉对界面粘结抗剪强度的改善效果很明显.

水泥基界面剂粘结抗拉强度的研究

研究了超细水泥、硅粉和聚合物对水泥基界面剂粘结抗拉强度的影响,观测分析了加固砂浆和基层混凝土的界面处的微观结构。研究结果表明:硅粉能有效增强水泥基界面剂的粘结抗拉强度并控制干缩开裂;以超细硅酸盐水泥代替普通硅酸盐水泥,水泥基界面剂的粘结抗拉强度可提高60%;可再分散聚合物胶粉能明显提高水泥基界面剂的粘结抗拉强度。

水泥基砂浆加固混凝土构件界面粘结强度的研究

研究了在采用不同的界面剂处理下,水泥基砂浆加固混凝土构件的界面粘结抗拉强度和粘结抗剪强度,并进行了加固砂浆和基层混凝土的界面处的微观结构观测分析。研究结果表明:界面剂对提高界面粘结强度有利,纯水泥净浆不能用作界面剂;硅粉、膨胀剂和高效减水剂合用能有效增强水泥基界面剂的粘结强度并控制干缩开裂;以超细硅酸盐水泥代替普通硅酸盐水泥,水泥基界面剂的粘结抗拉强度可提高60%,28d后强度基本稳定;可再分散聚合物胶粉能明显提高水泥基界面剂的粘结强度。

寒区隧道围岩-喷层界面增黏与抗冻试验研究

寒区隧道普遍受到冻融作用影响,易发生沿着混凝土衬砌结构与围岩界面损伤与脱黏现象,严重影响隧道工程施工质量与安全运营。为提升隧道围岩-喷层界面黏结强度与抗冻性能,将围岩-喷层界面简化为岩石-混凝土二元体,研制适用于提升围岩-喷层界面黏结性与抗冻性的水泥基界面剂,并开展水泥基界面剂喷涂前后的砂岩-混凝土界面黏结强度及抗冻性能对比试验。试验结果表明:(1)冻融作用产生的岩石-混凝土界面中与硅氧四面体平行的主链破裂,是导致岩石-混凝土界面黏结性能降低的核心原因;(2)通过试验适配研制,提出适用于提升寒区隧道喷层界面黏结性与抗冻性的水泥基界面剂最优配合比为∶水泥∶水∶硅微粉∶硅烷偶联剂∶高分子胶凝材料(水性丙烯酸酯腹膜胶+竹材液化酚醛树脂)=10∶4.4∶0.8∶0.2∶1∶0.5;(3)因水泥基界面剂的高分子水化作用,喷层界面产生的“树根桩”效应扩大了岩石与混凝土接触面的栓堵程度,同时,硅烷偶联剂的化学键合作用提升了界面间的机械咬合力,二者耦合增强作用提高岩石-混凝土界面的黏结剪切强度和劈裂强度。通过对比试验发现,在冻融30次后,采用水泥基界面剂处理后,岩石-混凝土界面剪切强度较未处理试样可提升109%,黏结劈裂强度则提升了78%;(4)水泥基界面剂中硅氧烷水解缩合作用产生的硅氧键吸附在岩石-混凝土界面形成的疏水层,抑制了界面富水区扩展;而联合反应生成的硅凝胶发生相变释放热量,减少了岩石-混凝土界面冻融损伤,可抑制岩石-混凝土界面裂纹萌生与扩展。(5)研制的水泥基界面剂本身具有良好的抗冻性,特别是在-10℃~10℃的冻融环境中可高效发挥提升围岩-喷层界面黏结性及抗冻性的功能。研究为寒区隧道围岩-喷层界面增黏与抗冻处理提供了一种新的解决方案。