高性能聚合物砂浆的制备与性能研究

采用定向级配复合技术优化了河砂级配,再采用响应曲面法构建了聚合物砂浆性能预测模型,并对聚合物砂浆的配合比进行了优化。此外,研究了原材料组分交互作用对聚合物砂浆性能的影响,并建立了聚合物砂浆7 d抗折、抗压强度与水泥掺量、膨胀剂掺量、胶粉掺量的二阶响应曲面模型。结果表明:高性能聚合物砂浆的最佳配合比为水泥掺量420 g、膨胀剂掺量10 g、胶粉掺量20 g,以此配合比制备的高性能聚合物砂浆7 d抗折、抗压强度分别可达8.4 MPa、55.7 MPa。

砂胶比对地聚合物砂浆强度与干缩性能的影响

为了研究砂胶比对地聚合物砂浆强度与干缩性能的影响,对不同砂胶比条件下砂浆的抗折强度、抗压强度、折压比、干缩率以及孔隙率进行了测试。实验结果表明,地聚合物砂浆的抗折强度和抗压强度随着砂胶比的增大而先增加后降低,且分别在砂胶比为0.4和0.2时达到最大;在探究范围内,折压比随着砂胶比的增大而增大;干缩率随砂胶比的增加呈现出先降低后升高的变化趋势,且砂胶比在0.3时最小;随着砂胶比的增大,地聚合物砂浆的孔隙率和孔径增大,砂浆的致密性明显降低。试验可为地聚合物砂浆的配比优化和后续研究提供有益参考。

废弃铁粉对低钙粉煤灰基地聚合物砂浆性能的影响

针对我国传统水泥产业污染大、能耗高的问题及废弃铁粉利用率低的现状,提出了利用废弃铁粉替代部分低钙粉煤灰制备地聚合物砂浆,并研究了不同废弃铁粉取代率对地聚合物砂浆流动度、凝结时间、孔隙率、表观密度及力学性能的影响。结果表明,废弃铁粉与碱性溶液反应,在体系中形成了新的产物,加速了地聚合物砂浆的硬化,降低了地聚合物砂浆的凝结时间和流动度;废弃铁粉在体系内生成的产物填充了基体的部分孔隙结构,有助于早强的提升,但对长期养护具有不利影响;基于试验结果认为废弃铁粉的取代率宜控制在20%以内。

高强钢丝布-聚合物砂浆加固混凝土楼板的静载试验研究

基于中国建筑东北设计研究院老办公楼改造项目,为研究高强钢丝布-聚合物砂浆加固法在楼板加固中的受力性能,模拟老办公楼楼板制作了同跨度、近似等强度的钢筋混凝土试验基板,进行了试验基板(B1类)、试验基板板底采用高强钢丝布-聚合物砂浆加固(B2类)、试验基板板底采用高强钢丝布-聚合物砂浆和板顶采用钢筋混凝土叠合层加固(B3类)的3类实比例楼板的静载试验。试验结果表明:在试件挠度达到L/200之前,跨中正筋拉应力未达到屈服,荷载主要有高强度钢丝承受;在跨中挠度达L/200时、产生相同裂缝宽度0.200 mm时和极限承载破坏状态时,加固后的楼板承载能力均有大幅度提高;板边支座形式对承载力影响较大,采用连续板相比简支板形式,能较大提高承载力。

钢-聚合物砂浆加固震损后砌体结构振动台试验研究

提出了一种适用于砌体结构的新型钢-聚合物砂浆组合加固方法,为研究该方法加固震损后砌体结构的抗震性能,设计了2层1/2缩尺振动台试验模型,对加固前(M1)试件和加固后(M2)试件进行振动台试验,对比分析了试件M1,M2的动力特性、加速度反应、位移反应和破坏形态。试验结果表明:采用钢-聚合物砂浆加固法可有效提高震损砌体结构的抗侧刚度,限制塑性损伤的发展,有效提高了震损后砌体结构的抗震性能。加固后试件(M2)一层变形较小,承载力主要由原结构墙体及砂浆面层提供,不同部位钢丝及洞口槽钢应变均处于较低水平,表明结构一层仍具有较高承载力安全储备。

地质聚合物砂浆的性能及工程应用研究进展

地质聚合物作为一类新型绿色无机胶凝材料,具有早强快硬、耐腐蚀性好、工业固体废弃物资源利用率高以及生态环保等显著优势,被视为是传统水泥基胶凝材料的理想替代品。为明确地质聚合物砂浆的各项物理力学性能和加固既有混凝土结构效果,就近年国内外学者对地质聚合物砂浆的研究,对地质聚合物砂浆力学性能、耐高温性、耐腐蚀性以及加固既有混凝土结构效果等方面进行了综述,并对地质聚合物砂浆未来发展趋势进行了概述。结论表明,地质聚合物砂浆的物理性能和结构形态受原材料Si/Al比、碱激发模数、胶砂比以及养护环境等因素不同程度的影响,加入天然纤维、矿物添加剂或减水剂等可改善地质聚合物砂浆的力学性能和工作性能。此外,地质聚合物砂浆和既有混凝土界面具有良好的粘结性能,能够有效修复加固既有混凝土结构。

辽宁省地方标准《高强钢丝布聚合物砂浆加固技术规程》通过专家审查

2023年1月6日,辽宁省市场监督管理局和辽宁省住房与城乡建设厅在沈阳市主持召开了由中国建筑东北设计研究院主编的辽宁省地方标准《高强钢丝布聚合物砂浆加固技术规程》审查会议。专家组在听取了起草情况介绍,逐条审查了地方标准文本后开展了交流研讨,形成了审查意见,专家审查组一致认为本标准任务来源明确,送审材料齐全,编制程序规范,与相关国家标准、行业标准、地方标准相协调,具有科学性。

粒化高炉矿渣代砂地聚合物砂浆的强度特性及微观分析

为研究粒化高炉矿渣地聚合物砂浆的强度特性及孔隙结构特征,采用不同掺量(0%、30%、50%、70%、100%)的粒化高炉矿渣,测试了不同龄期(3、7、28 d)地聚合物砂浆的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度等力学性能,分析不同代砂率砂浆的孔隙结构特征,并采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对其微观结构特征进行分析。结果表明,粒化高炉矿渣代砂地聚合物砂浆早期阶段的强度小于全河砂组,但其7~28 d的抗压强度增长速率大于全河砂组;相同养护龄期30%代砂率的地聚合物砂浆的气泡间距系数和孔隙率小,平均弦长大,内部结构更致密。XRD、FTIR和SEM结果显示,粒化高炉矿渣的掺加并未改变晶相结构的种类,随代砂率的提高,900~1200 cm^(-1)波数内,Si(Al)-O结构增多,C-(A)-S-H衍射峰逐渐增强,粒化高炉矿渣的掺加优化了内部孔隙结构,改善界面过渡区域的缺陷。综合考虑,30%代砂率其内部结构更为密实,表现出较高的强度特性。

固废基聚合物砂浆型隧道盖板配比与性能研究

针对现有隧道盖板强度低、耐盐冻性能差等问题,提出一种固废基聚合物砂浆,用于制备隧道盖板。该固废基砂浆以钢渣微粉、铁尾矿废砂、环氧树脂胶黏剂等为主要原材料,研究了固废基聚合物砂浆体系中,以钢渣对水泥的取代量为核心参数,考察该参数对隧道盖板力学性能及耐盐冻性能的影响。结果表明:随着钢渣取代量从0%提高至100%,盖板的抗折强度逐渐从29 MPa增长至36 MPa;钢渣取代量对盖板抗压强度和耐盐冻性能的影响是一致的,即钢渣用量为40%达到最佳值。钢渣基聚合物砂浆耐盐冻性能优于现有的水泥基聚合物砂浆与C40混凝土。对不同钢渣取代量下的盖板断面进行SEM扫描,断面出现不同程度的“沟壑状”也对前述的力学特性提出了有效的佐证。

地质聚合物砂浆与既有混凝土界面粘结性能研究

地质聚合物作为新型绿色无机胶凝材料,具有力学性能优、耐久性强、低碳环保以及工业固废消纳利用率高等优势,在既有混凝土结构修复加固领域有潜在的应用前景。鉴于此,通过室内双面剪切试验和三点弯曲试验,研究了地质聚合物前驱体配合比、养护方式和混凝土基体强度对地质聚合物砂浆与混凝土基体界面粘结性能的影响规律。研究结果表明,地质聚合物砂浆与混凝土基体的界面粘结性能和粉煤灰掺量呈负相关关系,和矿渣、赤泥掺量呈正相关关系;相较于普通室温养护,水浴养护和蒸汽养护可有效提高地质聚合物砂浆与混凝土基体界面粘结性能;地质聚合物砂浆与混凝土基体的界面粘结性能随着混凝土基体强度的增加而逐渐增强。

高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层加固砖墙的试验研究

高强钢绞线网聚合物砂浆复合面层具有高强、防火、聚合力强、无污染、施工简便等特点,是近年来国内外各类建筑加固补强工程所采用的新型应用技术。试验研究表明,对于混凝土构件,这种加固补强技术具有良好的效果。对采用该技术进行加固的15片砖墙的抗剪承载力试验进行了分析研究,结果表明,砖墙的抗剪承载力可以提高50%以上。该技术对于砌体构件同样具有良好的加固补强效果,可以在工程中应用。

高强钢绞线-聚合物砂浆加固低强度砖砌体的试验研究

提出了采用高强钢绞线-聚合物砂浆技术对低强度砖墙进行抗震加固的方法,通过一片采用高强钢铰线-聚合物砂浆面层加固的墙体和一片未加固的对比墙体的低周反复荷载试验,对该加固方法进行了检验。详细地分析了这两片墙体的破坏形态、极限承载力、滞回特性、耗能能力及刚度退化等抗震性能,并提出了加固墙体的抗剪承载力计算公式。研究结果表明,高强钢绞线-聚合物砂浆加固方法能有效地提高墙体的极限承载力,改善墙体的延性和刚度退化,并提高墙体的能量消耗能力,从而提高墙体的抗震性能。

钢绞线网片-聚合物砂浆加固空间框架节点试验

提出了采用新技术高强钢绞线网片-聚合物砂浆加固技术提高钢筋混凝土空间框架节点抗震性能的方法,并通过3个带有直交梁和楼板的空间框架节点试件的低周反复加载试验对该加固方法进行了检验.试验结果表明:加固能够有效地提高节点的极限受剪承载力22%左右,改变节点的破坏模式为梁端延性破坏,提高节点的延性系数到4以上,改善节点的承载力退化和刚度退化,提高节点的能量耗散能力,从而显著改善了梁柱节点的抗震性能.根据试验研究结果提出了该技术加固梁柱节点的设计和施工时的建议.

高强钢绞线网片-聚合物砂浆复合面层加固钢筋混凝土梁的耐火试验研究

采用高强钢绞线网片-聚合物砂浆复合面层对一根经抗弯加固后的钢筋混凝土梁进行耐火试验。试验中按梁加固后抗弯承载力的80%加载,接近于加固前梁的抗弯承载力。试验结果表明,在不采取任何防火措施的情况下,采用该技术加固的钢筋混凝土梁能够满足规范规定的耐火极限要求。

聚合物砂浆嵌缝加固石墙灰缝抗剪性能研究

根据条石砌筑石墙的砌筑和构造特点,提出了采用聚合物砂浆对石墙进行嵌缝抗震加固的方法。通过对12片聚合物砂浆嵌缝加固的双剪试件和12片有垫片干砌甩浆砌筑的对比试件进行抗剪性能试验研究,探讨采用聚合物砂浆嵌缝加固对石墙通缝抗剪承载能力的提高效果,分析不同砂浆强度、不同压应力水平下的嵌缝加固情况。试验结果表明,聚合物砂浆嵌缝加固能有效提高石墙灰缝的抗剪承载能力和剪切变形能力。在低砂浆强度、低压应力水平的情况下,其加固效果更明显。在试验的基础上,提出了聚合物砂浆嵌缝加固后石墙通缝的抗剪强度计算公式,计算值与试验值吻合良好。本文提供的内容可供石墙抗震加固研究和工程应用借鉴参考。

高强钢绞线网-聚合物砂浆加固层粘结滑移

为避免高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固层发生早期剥离破坏,保证加固层与混凝土界面的粘结性能,通过9个试件的剥离破坏试验,分析了加固层与混凝土界面剥离破坏特征,测试了加固层与混凝土粘结-滑移曲线,并通过ANSYS有限元程序建立模型,对剥离破坏试验进行数值模拟,得到了加固层粘结-滑移特征参数,建立了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固钢筋混凝土粘结-滑移本构方程。剥离破坏试验与有限元计算的对比分析表明,建立的粘结-滑移本构方程可用于实际工程计算。

高强钢绞线网-聚合物砂浆抗剪加固梁刚度及裂缝分析

对高强不锈钢绞线网-渗透性聚合物砂浆加固的9根矩形钢筋混凝土梁进行抗剪试验研究,分析加固方式、固定钢绞线网的螺栓数量、间距、二次受力等因素对加固构件刚度和裂缝的影响。研究结果表明:该加固工艺能够显著提高混凝土梁的刚度,延迟斜裂缝的出现,减小斜裂缝宽度;多而密的固定螺栓会对原梁刚度造成极大削弱;U形加固直接在梁顶产生层间裂缝而发展为加固层剥离,环包加固却在梁上下边缘处形成水平临界裂缝,而后发展为加固层剥离破坏;持载程度高的梁刚度提高幅度小,斜裂缝发展快,但修复破坏梁效果显著;在试验研究和理论分析基础上,提出考虑剪切变形的加固梁挠度计算公式和斜裂缝宽度计算公式。

高强钢绞线网-聚合物砂浆在郑成功纪念馆加固工程中的应用

采用高强钢绞线网聚合物砂浆加固技术对厦门市风貌建筑———郑成功纪念馆承重砖墙和钢筋混凝土梁板进行结构加固设计和施工。根据前期的研究成果,经计算,加固后的结构在正常使用和地震时能达到设计的安全度要求,同时又保持了原有建筑风貌及使用功能的要求。

高强钢绞线网-聚合物砂浆复合面层抗震加固梁柱节点的试验研究

高强钢绞线网-聚合砂浆复合面层加固法是一种新型加固工艺,具有耐火、耐腐蚀、耐老化的优点。通过2个采用钢绞线网-聚合物砂浆加固的钢筋混凝土框架节点(其中1个节点震损后再加固)和1个对比节点的低周反复荷载试验,比较了不同加固方式的加固效果,分析了相应的加固机理。研究结果表明,采用该技术加固节点能有效提高节点的抗剪承载力和耗能能力。

聚合物砂浆的研究进展

综合介绍了国内外聚合物砂浆的发展现状、分类与性质。与普通砂浆相比,聚合物砂浆具有许多优良的性能,因此研究和发展聚合物砂浆具有现实意义。探讨了聚合物砂浆的作用机理以及应用,介绍了聚合物砂浆在应用中存在的问题,并据此对聚合物砂浆的应用进行了展望。