改善灌浆材料与混凝土基体黏结性能研究

摘要

随着国家经济建设的迅速发展，公路交通量与汽车载重量日益增长，路面结构的破坏日趋加速。普通水泥混凝土路面存在易开裂、养生期过长、脆性高、维修费工费时等缺点，而现行的修补方案修补效果存在不足，因此，发展改善修补技术非常重要，也十分迫切。
　　 水泥混凝土使用过程中因各种原因，经常出现裂缝。混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌，也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。混凝土界面研究结果表明，由于混凝土开裂后，裂缝界面随着长时间的暴露在外，界面物质被空气中的氧气所氧化，大量的Caq(OH)2碳化成CaCO3。CaCO3颗粒随着颗粒大小的变化其表面活性也发生了改变。本文利用灌浆材料的表面活性的改变，利用混凝土裂缝界面颗粒的活性增加化学键力，从而达到黏结性能的增加。
　　 本文主要研究内容与成果如下：
　　 1．界面活性剂对MMA灌浆材料浆体硬化后收缩率的影响。实验结果表明：当掺入醋酸钠时，改善原浆体收缩率效果最为明显。当其掺量为3％时，浆体收缩率为18％。
　　 2．界面活性剂对MMA灌浆材料浆体硬化后抗压强度的影响。实验结果表明：当钛酸酯掺入比例为3％时，浆体硬化后抗压强度达到最大值，为101MPa。
　　 3．界面活性剂对MMA灌浆材料浆体硬化后抗折黏结强度的影响。实验结果表明：
　　 (1)从新界面的抗折黏结强度角度分析：
　　 随着钛酸酯的掺入比例的增加，浆体的抗折黏结强度在升高。其中当钛酸酯的掺量达到3％时，浆体的抗折黏结强度提高了103％，提高幅度较大。
　　 (2)从陈旧界面的抗折黏结强度角度分析：
　　 随着混凝土界面陈旧性的增加，浆体的抗折黏结性能不同程度上都有所降低。但表面活性剂的掺量不同程度可以影响到陈旧性对抗折黏结强度的干扰。其中钛酸酯的掺入比例的增加，可以减弱裂缝陈旧性对抗折黏结强度的不利影响。
　　 4．界面活性剂对MMA灌浆材料浆体粘度的影响。实验结果表明：掺入木质素、丁二醇、钛酸酯、铝酸酯和醋酸钠，随着表面活性剂的掺入比例增加，使得改性后MMA的粘度增加。
　　 5．UFGC灌浆属于水泥—水泥界面，两性基团类表面活性剂对此类界面效果不明显。
　　 6．确定了陈旧性裂缝修补新方案，方案如下：表面活性剂改性陈旧界面方案适合裂缝宽度较小的裂缝，且选取的灌浆材料为化学类灌浆材料。
　　 7．新处理陈旧界面的方案的灌浆材料的最优配方：