对近现代钢筋混凝土建筑文物修复材料的试验研究——以浙江省磐安县道德桥为例

目前对混凝土结构建筑的修复手段主要停留在实验室阶段,缺少与现场的结合,且存在成本高、效率低的问题。将试验研究结合现场工况进行综合分析研究,能达到较高的资源利用率,确保修复材料的适用性。现场试验针对3个方面的修复材料,分别使用3种防水材料后对比覆水试验与含水率测定结果来比较防水材料的修复效果;检测注浆前后的强度、色差及粗糙度变化等来确定注浆材料的修复效果;通过硬度计与回弹仪测定修复后表面抗压强度与硬度来比较表面修复材料的修复效果。结果表明:瓦克膏体硅烷材料防水性能最好;天然水硬性石灰微收缩注浆料NHL-i07对表面裂缝处进行针管注浆加固的填充效果最好;碧林增强剂KSEOH300进行表面加固后强度增加较明显。本试验探索了近现代文物建筑保护设计的新方法,对类似的古建筑修复项目有一定的借鉴意义。

頔塘碑亭碳化腐蚀再碱化修复现场实验研究

为了对再碱化技术的现场应用进行深入的研究,选取浙江省湖州市頔塘碑亭碳化钢筋混凝土栏杆构件作为实验对象,依据欧洲相关技术规范对该栏杆进行外加电源式再碱化修复处理,并在修复后1个月、7个月和12个月对再碱化处理的效果进行跟踪测试与分析评估。结果表明,再碱化处理可以有效地提高混凝土保护层的碱性,降低钢筋的腐蚀概率,并且在1年的时间内有较好的耐久性,同时没有引起明显的副作用。该研究为再碱化技术在钢筋混凝土历史文物建筑修复领域的应用与推广提供了实验依据和工程经验。

钢筋混凝土文物建筑的病害检测技术应用——以浙江省宁波鼓楼为例

混凝土碳化是工程中常见的问题,结合宁波鼓楼工程实例,介绍碳化的无损检测方法,即选取用于混凝土的碳化深度检测的原位酚酞测试技术,混凝土表面回弹强度检测技术,以及用于检测钢筋锈蚀程度的电化学技术和X衍射仪混凝土成分分析技术。根据现场勘测和取样采集到的技术数据,宁波鼓楼的混凝土成分主要含CaCO_3、SiO_2等成分,与普通碳化混凝土成分相似,没有检测到氯离子等其他特殊成分。鼓楼瞭望台梁和板碳化严重,碳化深度已达钢筋位置,板内钢筋锈蚀概率大于90%。同时,混凝土表面回弹强度检测显示,其警钟台的柱和瞭望台梁底推定强度只有14 MPa左右。上述结果说明,本课题组选取的检测技术能够在一定程度上对钢筋混凝土文物建筑的病害进行定性的分析,但是需要补充其他微损的实验室分析技术参数进行量化分析。

不同程度火灾破坏对钢筋混凝土材料的影响

在模拟了轻度火灾破坏(300℃,1h)、中度火灾破坏(500℃,1h)和重度火灾破坏(800℃,1h)3种情况后,比较了3种不同程度火灾破坏后钢筋混凝土试件表观形貌、抗压强度和混凝土pH值的变化。结果表明,随着火灾温度的升高,钢筋混凝土试块表面颜色由青变白,先出现横向裂缝,后出现纵向裂缝,并逐渐增多;试块的抗压强度逐渐下降,且下降明显;混凝土的pH值在轻度火灾破坏后仍具有高碱性,但是在中度和重度火灾破坏后不再具有高碱性。

基于正交层次分析法的水硬性石灰注浆材料配合比优化试验研究

为探究影响水硬性石灰注浆料强度的主次因素和优化出满足强度要求的水硬性石灰注浆材料的配合比,在前期试验的基础上设计了水硬性石灰水胶比、减水剂添加量、养护条件的三因素三水平正交试验,并分别以28d、56 d水硬性石灰注浆料试块抗折强度、抗压强度为考核指标对其性能进行了评价。结果表明,水胶比是影响该水硬性石灰注浆料不同龄期强度的主要因素,减水剂添加量是次要因素,而养护条件对强度的增长也有一定影响。同时,拟合出了28 d水硬性石灰注浆料抗折强度与水胶比的函数关系,通过层次分析模型验证了优化配合比的准确性,最终确定水胶比为0.345、减水剂添加量为7.5 g/kg,并在覆盖薄膜养护或标准养护条件下为最优配合比,后期对优化配合比28 d粘结强度、体积安定性和不同龄期的SEM图片进行了测定分析,为现场文物建筑的修复施工提供了指导。