基于高流动性的后张预应力梁孔道压浆料研究

摘要

预应力孔道压浆料是预应力桥梁施工的一道关键工序，作为保护预应力筋的最后一道防线，其质量好坏关系到整个桥梁结构的安全性和耐久性。随着(JTG/T F50-2011)《公路桥涵施工技术规范》的颁布，对于后张预应力孔道压浆材料的性能提出了更高的要求。本文根据(JTG/T F50-2011)《公路桥涵施工技术规范》的要求，选取合适的化学外加剂，并进行正交试验，通过优选原材料和优化配比，研制了一种高流动性、流损小、微膨胀、零泌水的预应力孔道压浆料，具有广阔的工程应用前景。
　　压浆料的配制遵照“在达到规范性能指标的前提下，组分越少，浆液性能越稳定”的原则，在水泥净浆流动度测试的基础上，在市场上合适的化学外加剂(聚梭酸减水剂、塑性膨胀剂、消泡剂)和矿物外加剂(粉煤灰、硅灰、石灰石)，与硅酸盐水泥进行单掺试验，从而选取外加剂掺量的范围；用矿物外加剂与硅酸盐水泥做正交试验，对工作性能和力学性能进行极差、方差分析，从而得出具体的矿物外加剂掺量；在以上基础上将胶凝材料与化学外加进行正交试验，对工作性能和力学性能进行极差、方差分析，得出具体的化学外加剂掺量，从而得出压浆料的最优配比；为接近实际工程应用，将压浆料用混合粉料机搅拌，根据(JTG/T F50-2011)《公路桥涵施工技术规范》的要求对各个性能指标进行测试，以此作为最终的试验结果；在试验基础上进行理论分析，将计算结果与试验结果做对比；最后在宏观的基础上，从微观形貌上对最佳优化配比的压浆料进行分析。主要研究成果如下:
　　1.在单掺试验中，聚羧酸减水剂B作为压浆料的减水剂，其最佳单掺掺量约为0.4%；膨胀剂掺量为0.01%~0.06%；消泡剂掺量在0.1%~0.2%左右；粉煤灰掺量在25%~35%范围内；硅灰掺量范围是2.5%~3.5%。
　　2.用矿物外加剂与硅酸盐水泥做正交试验，对工作性能和力学性能进行极差、方差分析，从而得出具体的矿物外加剂掺量，以粉煤灰掺量为35%、硅灰掺量为3.5%作为基本配比。
　　3.将胶凝材料与化学外加进行正交试验，对工作性能和力学性能进行极差、方差分析，得出具体的化学外加剂掺量，从而得出压浆料的最优配比：水胶比0.28、粉煤灰掺量35%、硅灰掺量3.5%、水泥掺量61.5%、聚羧酸减水剂掺量0.043%、塑性膨胀剂掺量0.06%、消泡剂掺量0.1%。
　　4.在试验基础上进行理论分析，将计算结果与试验结果做对比，计算流动度与实测流动度相似度较高说明高流动度的压浆材料流变性能符合牛顿流体。在微观分析中，钙矶石主要在压浆材料的早期产生，能够填充孔隙，降低孔隙率，提高了压浆材料的密实度和强度。但仅钙矾石不足以补偿压浆料的收缩，且容易产生微裂缝。

目录

声明

1. 绪论

1.1研究背景

1.2压浆料相关标准的发展

1.3后张预应力孔道压浆的研究进展

1.4本文研究内容

2.试验原材料及试验方法

2.1试验原材料基本性能

2.2试验方法

3孔道压浆材料的优选

3.1化学外加剂的单掺试验

3.2矿物掺合料的单掺试验

3.3本章小结

4.压浆材料矿物掺合料的正交优选

4.1正交试验设计过程

4.2正交试验结果与分析

4.3本章小结

5.压浆材料化学外加剂复合效应试验

5.1正交试验设计过程

5.2正交试验结果与分析

5.3本章小结

6.压浆料最佳优化配比与微观分析

6.1最佳优化配比

6.2孔道压浆材料的流动性分析

6.3压浆材料的SEM分析

6.4本章小结

7.结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

攻读硕士期间主要成果及科研情况

致谢