橡胶颗粒对环氧树脂基材料性能与修补性能的影响

摘要

将橡胶掺量与粒径作为变量，探讨了橡胶颗粒对环氧树脂混凝土力学性能与变形特性的影响，同时根据试验结果，选取一组粒径值，研究了橡胶颗粒对环氧树脂混凝土修补性能的影响。
　　运用等体积代砂的方法，分别研究了橡胶颗粒不同掺量与不同粒径(平均粒径分别为0.5mm，1.5mm，4mm)以不同砂替代比(5％，10％，15％，20％，25％)对环氧树脂混凝土非标准试件的抗压强度、劈裂强度、抗折强度与变形特性的影响。结果表明，随着橡胶掺量的增加，环氧树脂混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度性能均有不同程度的下降，并且随着掺量增加，力学强度下降程度没有呈现增大的趋势;平均粒径在1.5mm的中粒径橡胶颗粒对力学性能降低程度最小同时变形性能较好。同时通过弯拉试件应变与挠度的测试结果发现，相对于基准对照组的环氧树脂混凝土，橡胶的加入使环氧树脂混凝土破坏时呈现明显的的塑性变形后产生延性破坏，弯曲韧性增强，同时环氧树脂混凝土的弯拉极限应变得到大幅度提高。
　　选取平均粒径1.5mm的橡胶颗粒，掺入环氧树脂混凝土中成为橡胶颗粒环氧树脂混凝土，作为修补材料。修补对象水泥基材料修补断面分为自然断面和光滑断面。其中自然断面为普通水泥混凝土断面，修补所用环氧树脂混凝土橡胶颗粒替代比为5％、10％、15％、20％、25％;光滑断面为普通水泥砂浆断面，修补所用环氧树脂砂浆橡胶颗粒替代比为5％、10％、15％、20％、25％。试验结果表明，环氧树脂复合材料修补水泥基材料后的强度与修补基材料强度有关，在修补剂材料强度不大于修补材料强度情况下，修补基材料强度越大，修补后的试件强度越大;环氧树脂复合材料修补水泥基材料后强度能够在不大幅减小甚至增加原水泥材料试件强度的情况下，大幅增加试件的极限变形能力，使得试件表现出明显的延性破换特征。修补后试件强度表现出先随着橡胶颗粒的增加先减小后增大，达到极值后，再减小的规律，并且在橡胶颗粒掺量替代比为20％时出现极大值。
　　本文根据试验条件与理论分析要求，自定义变形相容系数r，客观反映了修补后构件的变形相容性要求。通过对变形相容性的分析，结合不同工程实际，给出了在不同工程需求条件下，橡胶颗粒掺量的建议值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 橡胶集料混凝土的研究

1．2 环氧树脂基材料的研究

1．3．1 环氧树脂体系

1．3．2 环氧树脂基材料研究

1．4 混凝土修补研究与技术

1．2．1 混凝土修补概述

1．4．3 混凝土修补原材料研究

1．4．4 混凝土修补主要技术

1．5 橡胶颗粒树脂混凝土的研究

1．6 本文主要研究的内容

第二章 环氧树脂体系配合比与橡胶颗粒掺量试验

1．1 试验材料

2．3．1 环氧树脂体系

2．3．2 骨料

2．3．3 橡胶颗粒及其他

2．4 环氧树脂体系配合比试验

1．1．1 环氧树脂体系工作性能判断方法

2．4．4 环氧树脂胶黏剂基本配合比试验

2．4．5 环氧树脂体系改进配合比试验

2．5 橡胶颗粒掺量范围试验

2．6 本章小结

第三章 橡胶颗粒环氧树脂混凝土基本性能与弯折性能试验研究

1．1 试验材料

3．3 试验材料配合比

3．4 试验设备

3．5 试件制作养护方法

3．5．1 环氧树脂体系配制

3．5．2 混凝土试件的制作养护

3．5．3 试件支撑与加载情况说明

3．6 试验数据结果与处理方法

1．1．1 橡胶环氧树脂混凝土的力学性能

3．6．4 橡胶环氧树脂混凝土试件的弯曲变形性能

3．6．5 结果机理分析

3．7 本章小结

第四章 橡胶颗粒环氧树脂混凝土修补普通混凝土性能试验

1．1 试验材料

4．3 试验配合比

4．3．1 环氧树脂砂浆试件修补

4．3．2 环氧树脂混凝土修补

4．4 试验设备与准备

4．5 试验方案

1．1．1 环氧树脂砂浆试验

4．5．3 环氧树脂混凝土试验

4．6 试件制作方法与试验情况说明

1．1．1 水泥砂浆试件修补

4．6．4 普通混凝土试件修补

4．7 试验与试验结果数据处理

1．1．1 普通混凝土与环氧树脂混凝土的力学性能和变形性能

4．7．5 橡胶颗粒环氧树脂材料的修补性能

4．8 机理分析

4．9 本章小结

第五章 结论总结与展望

5．1 结论总结

5．2 本文的不足总结

5．3 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢