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水泥基材料的自愈合特性研究

张军学  
【摘要】:水泥基材料在大范围应用的同时也伴随着自然环境、灾难破坏、人为因素的作用而引起水泥基材料的诸多病害,而开裂问题是这些灾害中最严重的也是急需要解决的问题。传统的解决方案是重新修补,但是这种被动的修复方法已经不能完全满足人们的需求,本文针对的是水泥基材料自愈合特性的研究,探讨水泥基材料的自愈合技术。 (1)加入粉煤灰等掺合料后,水泥基材料的养护自修复效果有所降低,其中以粉煤灰的愈合效果最差,其次为矿渣、偏高岭土和硅灰;水泥基材料在经受一定的损伤后能够进行自愈合,而且随着养护龄期的增加,自愈合现象持续作用,但前期自愈合作用显著,后期趋于平缓;在热养护条件下可以最大程度的提高水泥基材料的自愈合效果;随着前期养护时间的增加,压损再标准养护后抗压强度值恢复逐渐减小;随着压损值的增大,试件受损伤的程度加深,试件再养护修复后的抗压强度值比基准试件明显减小。 热水养护拥有最大电通量回复率,标准养护其次,冷水养护的效果最差,其中热水养护的效果与无压损的状态最接近;随着水灰比的升高,电通量回复率在总体上呈现不断下降的趋势。 (2)渗透密封剂和硅酸钠溶液都能改善试件的抗压性能,在一定程度上修复砂浆试件在冻融循环中产生的孔隙和裂缝,增强砂浆试件本身的密实性。 (3)电化学沉积方法用于水泥基材料试样裂缝的修复是可行的,电流密度是影响裂缝愈合效果的一个重要因素。采用较小的电流密度作用时,Mg(OH)2晶体的沉积速度减慢,所生成叶片状晶体结构排列紧密,强度较高。 (4)本文通过正交实验制备得到了一种新型水泥基渗透结晶型修复剂。这些组分中间,作用最为突出的是活性剂,它起到了修复的主要作用;最佳方案配方为:助剂4%,硫铝酸盐水泥40%,活性剂1.5%,水泥35%。


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