纳米SiO_(2)增强高强套筒灌浆料及高温后性能试验研究

研究了常温下不同纳米SiO_(2)(NS)掺量(0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对高强套筒灌浆料流动度和强度的影响,以及不同高温温度(150、200、250℃)下NS掺量对高强套筒灌浆料质量损失和强度的影响,并进行了微观机理分析。结果表明:常温下,NS的掺入降低了灌浆料的流动度,灌浆料的强度随NS掺量的增加先增大后降低;高温后,灌浆料的质量损失率随温度的升高逐渐增大,抗折强度逐渐降低,抗压强度先增大后降低;NS的掺入能够降低灌浆料的质量损失率和抗折强度损失率,提高抗压强度,且随着NS掺量的增加,质量损失率和抗折强度损失率先降低后增大;NS能够改善灌浆料的内部孔结构;随着温度的升高,灌浆料的内部结构先密实后疏松。

组合膨胀剂对风电灌浆料早期膨胀性能的影响

基于改进的竖向膨胀率(εv)测试方法,获得了高强风电灌浆料0~24 h、1~7 d的εv发展全曲线;并研究了掺合料比例及组合膨胀剂比例对灌浆料εv、流动度、力学强度的影响.结果表明:灌浆料0~24 h竖向膨胀率曲线呈“四阶段”特征;在0%~20%掺量范围内提高硅灰掺量,灌浆料流动度下降,0~24 h内εv曲线峰值先增大后减小;塑性膨胀剂(PEA)对24 h内εv发展起主导作用,复掺氧化钙-硫铝酸钙双源膨胀剂(HP-CSA)后,εv峰值减小,24 hεv下降、3 hεv增大,有利于控制24 h与3 h的εv差值;在1~7 d内,0.03%掺量的PEA即可促进HP-CSA膨胀效能的发挥,6%以上掺量的HP-CSA可较好补偿竖向自收缩变形而获得净膨胀灌浆料;PEA与HP-CSA组合,可发挥时间上接力、效果上协同的膨胀调控作用,可分阶段、按需设计,从而实现对灌浆料7 d内竖向膨胀率的精细调控;随组合膨胀剂掺量增加,灌浆料初始和30 min流动度无明显变化,28 d抗压强度先增大后减小;在本文研究范围内,0.06%PEA+6%HP-CSA是最优掺量组合.

纳米SiO_(2)增强高流态早强水泥灌浆材料的水化机理

为了满足民用基础设施日益增长的功能要求,水泥灌浆材料必须具有高流态、早强和低收缩的特定性能。本文采用正交试验方法研制了纳米SiO_(2)增强的高流态早强水泥灌浆材料(HECM),通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)测试分析了在不同养生龄期和纳米SiO_(2)含量情况下,纳米SiO_(2)对HECM微观结构和水化产物的影响机制。结果表明:HECM在养护1 d时的弯曲强度和抗压强度分别高于3.5 MPa和12 MPa,流动性和收缩率分别小于11s和0.15%;与普通水泥基材料相比,随着HECM中水化速率的加快,纳米SiO_(2)对强度的影响将提前发生。

高强灌浆材料结合卡箍在导管架受损构件加固中的应用

以南海某海域一施工船与四桩导管架基础发生碰撞为背景,结合当前研究对导管架受损区域的承载力进行分析,计算得到受损截面凹陷处的轴向承载力和极限弯矩。简述海洋工程领域中受损构件的加固修复方法,探讨卡箍技术的理论研究现状及其在实际工程中的应用现状。基于典型灌浆卡箍修复技术提出一种采用80 MPa高强度灌浆材料结合卡箍技术进行加固修复的新方案,并采用有限元软件对加固后的组合结构进行数值模拟。仿真结果表明,该组合结构可有效改善导管架受损区域受力状况,提高结构的承载力。简述该方案的施工流程,以期为实际工程提供参考。

冻融循环下全灌浆套筒连接接头试验研究

针对高强灌浆料和全灌浆套筒连接件,进行了不同冻融循环次数后的力学性能试验研究,并采用ABAQUS模拟了全灌浆套筒冻融循环后的损伤情况。结果表明:冻融循环后试块抗压强度损失最为严重;冻融循环50次内,试块的抗折强度损失率均小于5%;在冻融循环作用下,试件各接触面的粘结力下降,环肋位置受到的剪力增大,应变减小,平均破坏位移增加;经过75次冻融循环后,试件的极限粘结强度平均下降10.3%;试验与模拟对比得出,在冻融循环75次时,全灌浆套筒内灌浆料损伤严重,但灌浆料与钢筋之间的锚固性能并未完全失效;冻融循环100次时钢筋呈刮犁式拔出,试件破坏。

α高强石膏灌浆料制备及性能研究

采用脱硫石膏水热法自制的α高强石膏为主原料,辅以少量水泥、粉煤灰和外加剂制备石膏基灌浆料。研究了不同原料配比以及减水剂、憎水剂和发泡剂等掺量对石膏基灌浆料强度、耐水性、收缩性及微结构等的影响。结果表明,随着粉煤灰、减水剂、憎水剂和发泡剂等掺量的增加,石膏基灌浆料强度均呈先增加后减小的变化趋势,同时耐水性与抗收缩性提升。当石膏、粉煤灰、水泥、砂等原料的质量百分数分别为37%、10%、3%、50%,减水剂掺量为0.5%、憎水剂为0.4%和发泡剂为0.02%时,制备的灌浆料初始流动度为308 mm,30 min流动度为248 mm,初凝时间170 min,28 d抗压强度可达50.2 MPa,软化系数达0.66,3 h竖向膨胀率为3.36%,24 h与3 h竖向膨胀率之差几乎无变化。

超高性能灌浆料的含气量控制技术研究

采用不同消泡剂与引气剂复配配方来探索其对超高性能灌浆料流动度、流速、含气量和抗压强度的影响规律,并通过试验得到了较优配合比。结果表明:引气剂能提供灌浆料更高的流动度并能有效改善灌浆料浆体的流速,但掺量过高会明显影响高性能灌浆料的早期和后期强度;随着消泡剂掺量的增加,灌浆料的流动度和流速会逐渐减小,并且早期和后期强度几乎不受影响;而当消泡剂和引气剂的掺量分别为胶凝材料总重的5.6■和0.37■时,所得灌浆料的各项性能能够满足GB/T50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》中Ⅲ类灌浆料的性能指标。

高强灌浆料加固灌注桩桩头研究

加固的桩头承载能力对静载试验成功与否至关重要,常规做法是采用混凝土进行桩头加固,但周期较长,且有时效果不好。统计表明,用混凝土加固的试验桩桩头,压爆数量占试桩总破坏数量的20%左右,基于此采用了高强灌浆料代替混凝土进行桩头加固。设计了水泥基高强灌浆料的配合比,制作了三组试块,轴心抗压强度试验结果表明,该材料短期强度发挥较快,1、3、7 d的平均抗压强度可以达到35.3、51.5、68.5 MPa。大量现场试验证明该材料加固混凝土试验桩在技术上是可行的,且具有很大的时间优势。针对不同承载力灌注桩,给出了桩头加固形式和龄期的建议。

HPMC及硼砂对新型防漏高强注浆料性能及微观结构的影响

与传统注浆料相比,防漏高强注浆料具有防漏和高强两大特性,但其过快的凝结速度严重影响施工质量。为了解决凝结速度过快以及泌水问题,研究了羟丙基甲基纤维素(HPMC)和硼砂对防漏高强注浆料凝结温度、凝结时间、保水率、抗折强度和抗压强度的影响。结果表明:当HPMC掺量在0.20%~0.30%(以下掺量均为质量分数)时,硼砂掺量的增加会导致最高凝结温度上升以及恒温时间缩短;掺入HPMC不仅可以提高浆料的保水率,且对注浆料具有一定的缓凝效果,与硼砂同时使用时能增强注浆料的缓凝效果;随着硼砂掺量的增加,浆液结石体的抗折强度和抗压强度呈先增大后减小的变化趋势,HPMC可以减弱硼砂对浆液结石体强度的影响,但是,随着HPMC掺量的增加,浆液结石体强度逐渐降低。当硼砂掺量为0.07%、HPMC掺量为0.25%时,防漏高强注浆料能够在保证良好力学性能条件下获得更好的工作性能,此时,初凝时间达到1 h以上,3 d抗压强度达到36.58 MPa。增加HPMC掺量会导致钙矾石(AFt)晶体由柱状向针状转变,片状单硫型水化硫铝酸钙(AFm)逐渐减少,使结构松散,硼砂掺量为0.07%、HPMC掺量为0.25%时,AFt晶体呈柱状且分布均匀,相互之间具有较多的搭接点,结构更为致密。

结构修补用细石灌浆料高温后的性能研究

为了研究结构修补用细石灌浆料高温后的性能,试验分析了不同温度(200、400、600、800、1000℃)、不同冷却方式(自然冷却、浸水冷却)对细石灌浆料表观状态变化、质量损失、强度损失的影响规律,建立了温度与质量损失、温度与残余抗压强度的函数关系式。结果表明:在200~1000℃高温后,试件的颜色由灰色变至黄白色,温度越高,试件表面裂纹越严重;温度的升高以及高温持续时间的延长会导致试件质量损失以及强度损失的加剧;当温度为200℃时,两种冷却方式的抗压强度基本一致,升高至400℃及以上时,自然冷却试件的抗压强度高于浸水冷却;基于试验数据建立的拟合关系式的拟合效果较好。

高强灌浆料加固既有RC柱的偏心受压试验分析

为了研究不同参数下高强无收缩灌浆料加固钢筋混凝土柱的偏压性能,共设计制作了7个加固构件和1个对比构件进行了偏心受压试验,记录了各级荷载下构件的裂缝发展、挠度和整体的破坏形态等。结果表明:原柱混凝土和高强灌浆料加固层能很好地协同工作、共同受力;高强灌浆料作为新增材料极大地提高了偏心受压构件的极限承载能力,其中单侧加固的形式很好地改善了构件整体的受力状态,双侧和四面加固则对构件极限承载力和抵抗变形能力的提升更加明显,并且随着加固层厚度的增大,加固效果愈加明显。

高强灌浆料的配制及其性能研究

为提高灌浆料混凝土的抗压强度,通过调整矿粉和水的用量以及石英砂的粒径,配制出28 d的抗压强度可以达到100 MPa以上的高强灌浆料。以灌浆料的流动度和抗压强度等性能为指标,采用响应面设计优化灌浆料中矿粉和水的用量以及石英砂的粒径配方,并分析最佳配方灌浆料的耐久性和微观性能。结果表明,响应面优化得到最佳配方为:矿粉133 g、石英砂平均粒径2.3 mm、水167 g。采用该配方进行灌浆料制备的混凝土28 d后抗压强度达133.4 MPa,具有良好的耐化学腐蚀性,同时因水化硅酸钙的钙硅比小,其耐久性较好。

混凝土背水面抗渗体系的应用研究

上海某厂房地下室渗漏修缮工程采用以改性丙烯酸注浆液、高强度抗渗涂层、高分子抗碱纤维组成的复合防渗修缮体系,取得了良好的效果。本文按该维修工程的结构地面裂缝、结构后浇带、预埋管线、塔吊基础等渗漏点治理分别介绍了施工工艺。

某高层住宅剪力墙分段置换加固设计

针对某高层住宅剪力墙21层部分混凝土强度不足的工程结构,根据不同加固方法的优劣性,对置换混凝土加固法在剪力墙加固工程中的应用进行分析研究。本工程采用高强无收缩灌浆料来保证施工质量;在置换过程中,需建立安全可靠的支撑体系及置换顺序来支撑上部结构的安全,同时避免结构梁产生竖向变形和裂缝。本工程采用混凝土置换加固法效果较好,对其它类似加固设计具有较好的借鉴意义。

CW系环氧树脂化学灌浆材料的研究及应用

介绍了以低黏度环氧树脂为主剂,无毒、高韧性且适合于水中固化的固化体系,以及反应性表面活性剂为主要组成的CW系环氧树脂化学灌浆材料,此灌浆材料具有初始黏度低、可操作时间长、胶凝时间可调、渗透性好以及力学强度高等优点。通过在断层破碎带固结灌浆、溶蚀带基础防渗、混凝土裂缝修补等工程实例中的成功应用,说明CW系环氧树脂化学灌浆材料能成功地解决灌浆材料对岩石断层破碎带和泥化夹层的渗透和固结,对尚不完善的岩基处理技术提供了一种新方法。为处理有压流动水环境的地基和混凝土裂缝提供了以憎水性为主兼亲水性的化学灌浆材料。

高性能水泥基灌浆料高温后抗压强度退化规律

对掺水率不同的水泥基灌浆料的立方体抗压强度在受火温度、静置时间及冷却方式均不同的条件下进行试验研究.结果表明:无论是自然冷却还是喷水冷却,掺水率为12%(质量分数,下同)的水泥基灌浆料受火后的立方体抗压强度明显高于掺水率为14%,16%的灌浆料;水泥基灌浆料受高温或火灾作用后,其立方体抗压强度随温度的升高总体呈下降趋势;火灾作用后水泥基灌浆料立方体抗压强度在静置前期波动较大,随着时间的推移逐渐趋于稳定;随着受火温度的升高,水泥基灌浆料立方体抗压强度喷水冷却较自然冷却恢复程度提高.研究成果可为高性能水泥灌浆料加固结构物火灾后的安全性评估提供参考.

装配式建筑用灌浆料组成的研究

基于装配式建筑用灌浆料的基本性能要求,从石英砂级配、砂灰比、水灰比、外加剂等角度开展对灌浆料工作性和强度的影响研究,在确定的理想配合比的基础上,通过采用低水灰比净浆包裹骨料的方法,探索进一步提高灌浆料抗压强度的可能。研究结果表明：当石英砂级配为20～40目∶40～70目=1∶0.798、水灰比0.26、聚羧酸减水剂0.4%、四硼酸钠5‰、有机硅消泡剂2‰、羟丙基甲基纤维素0.1‰、硫铝酸钙型膨胀剂4%时,灌浆料满足早期强度高、后期强度高、工作性好、微膨胀、自密实、不泌水、不离析等装配式建筑用灌浆料的要求;通过采取低水灰比净浆包裹石英砂的方法,可进一步提升灌浆料的抗压强度。

多元复合超早强灌浆料试验

目的研究铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系超早强灌浆料的流动度、凝结时间和力学性能,找出超早强灌浆料的最佳配比.方法采用行星式搅拌机将原材料搅拌均匀,利用跳桌测试流动度,贯入阻力法测定凝结时间,水泥压力试验机测试力学强度,混凝土收缩膨胀仪测试膨胀性能,分析砂胶比为1.0的微观结构.结果该体系辅以多种外加剂,采用高胶砂比可以保证初始流动度大于325 mm,30 min流动度大于280 mm,2 h抗压强度达34.80 MPa,24 h抗折达13.82 MPa,28 d抗压强度大于99.90 MPa,56 d抗压强度大于28 d抗压强度.早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密.结论铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰按一定的比例复配,具有良好的施工和易性和力学性能.

新型高性能糠酮化学浆材

采用质子酸、Lewis酸均相催化法研制出环氧改性糠醛丙酮化学灌浆材料 ,研究了糠醛丙酮酸均相催化反应的反应机理、环氧改性糠醛丙酮浆材固结体的力学性能。实验结果表明 ,胺固化的环氧改性糠酮化学浆材具有良好的应力 -应变关系 ,2 8d压缩强度可达 86 .2 MPa,压缩弹性模量为 9.2 3× 10 2MPa,浆材的渗透性能与其粘度密切相关。酸直接均相催化固化的浆材粘度低、渗透性好 ,2 8d压缩强度达 86 .8MPa。

CGM高强无收缩灌浆料系列产品在建筑物改造方面的应用

介绍CGM高强无收缩灌浆料系列产品在建筑物改造方面的应用情况及使用时的注意事项。