CW环氧树脂灌浆材料的固化动力学研究

CW环氧树脂灌浆材料在三峡、葛洲坝和丹江口等水利工程中得到广泛应用,目前针对其固化动力学的试验研究鲜有报道。采用非等温DSC法对CW环氧树脂灌浆材料的固化反应过程进行了试验研究,获得了CW环氧树脂灌浆材料在5,10,15,20,25 K/min 5种升温速率条件下的DSC曲线。通过Kissinger方程和Crane方程,得到了固化反应的表观活化能E_a、表观频率因子A和反应级数n,并建立了针对CW环氧树脂浆液的n级固化动力学模型。该模型可以预测和分析CW环氧树脂灌浆材料固化反应特性,再结合试验数据,能够更好地指导浆液的改性理论研究和工程实践。     

环氧防护材料固化收缩应力试验研究

本文采用自制装置对实验室研制的两种水工环氧防护材料的固化收缩应力和应变进行了试验测定,应力和应变增长曲线显示,两种材料体系约50％的收缩应变在凝胶点之前发生.实测了两种材料体系分别经过45h和26h的固化收缩应力,结果数值都比较小,最大的约0.2MPa,同时通过DSC测试确定了此时两种体系的反应程度分别为94.1％和95.5％,并据此对后期固化应力进行了计算,从而得到两种体系的全部固化应力分别约为0.671MPa和0.060MPa.结果表明,两种环氧体系的固化收缩应力比较小,对应用中材料应力状态的影响不大.     

自修复混凝土的黏结固化性能分析

对用正丁基缩水甘油醚(BGE)稀释后的环氧树脂(E-51)作为修复剂的黏结强度影响因素和黏结固化机理进行了研究。水泥基体中咪唑类固化剂MC120D和四乙烯五胺掺量、黏结试件的修复养护温度和养护时间对修复效果具有影响。研究表明,固化反应后稀释剂、E-51红外特征峰变化明显,三元体系发生了交联反应。     

原位固化法管道修复材料的质量控制研究

非开挖原位固化法作为目前对已破坏和有缺陷地下排水管主要采用的修复方法,文章将结合北京市某小区排水管道长期运行导致内部严重腐蚀情况,在CCTV检测后确定管道急需修复。根据前期检测该管道的35m埋深,DN800～1200管径,150m长度,结合以往CIPP管道内衬修复技术适用范围,经研究决定运用无纺布内衬软管原位固化(CIPP)管道修复材料,最终该项目在原位固化翻转修复技术下修复工作圆满完成。     

高渗透环氧树脂灌浆材料低温特性研究

选取国内在水利水电工程中已成功应用的6种环氧树脂灌浆材料进行低温特性试验研究,对比在5℃低温下浆材的黏度、凝胶时间、接触角、可操作时间,测试低温养护后材料的抗拉强度、抗压强度和劈裂抗拉强度,综合评判浆材的耐低温性能。实验结果表明,6种环氧树脂灌浆材料中,A系列和D系列化学灌浆材料的低温性能较差,B系列、C系列、E系列和F系列化学灌浆材料在低温下的综合性能较好。     

岩溶坝区黏土固化防渗材料试验研究

岩溶地区水利工程防渗材料的选择除满足工程要求、控制造价外,还要具有良好的环境适应性.根据拟建的托口水电站实际情况,对取自工程料场的黏土配制的固化防渗材料的力学特性进行了试验研究,结果表明:通常配比范围内,最优配比28 d龄期的结石体无侧限抗压强度达到1.277 MPa;为满足水电站高水头下的帷幕强度要求,提高水泥用量,当黏土与水泥质量一致时,最优配比情况下的结石体28 d龄期无侧限抗压强度可达4.036 MPa,抗剪强度达到1.05MPa,19d塑性强度达到0.172 MPa;在岩溶坝区应用黏土固化浆液进行防渗帷幕灌浆时,调整配比可满足不同水文地质条件的要求,但在实际工程应用时应进行现场工程试验.     

粉煤灰固化土护面材料的力学及渗透性能研究

笔者研究了固化剂HAS掺量11%和15%的粉煤灰固化土的抗压、抗冻、抗渗性能,并以水泥掺量25%的水泥粉煤灰固化土为对照,证明了固化剂HAS掺量15%的粉煤灰固化土的抗压、抗渗和抗冻性能均优于水泥掺量25%的水泥粉煤灰固化土,能够满足护面材料的要求。     

污泥固化土强度特性研究

为明确污泥固化处理后的强度变化特征,并从水分转化角度揭示其变化机理,对不同水泥添加量和不同养护龄期条件下污泥固化土的强度特性进行了室内试验研究。结果表明:(1)污泥固化土的无侧限抗压强度与水泥添加量呈线性正相关,固化系数k随着养护龄期的增加而增大。0~14 d,k由0.807 9增大到1.251 8,增长幅度较大,为54.94%;14~28 d,k由1.251 8增大到1.488 7,增长幅度明显减小,为18.92%。(2)无侧限抗压强度与养护龄期之间呈现良好的正相关性,二者拟合的相关系数在0.969 8~0.999 7之间。(3)水泥主要与污泥中结合势能较低的自由水发生水化反应,随着水泥添加量的增加,自由水百分量降低明显,下降幅度达到47.7%,结合水百分量降低缓慢,下降幅度仅9%;且水化反应在14 d内基本完成,14 d内水化反应消耗的自由水含量约为28 d内的80%。研究成果可为污泥固化土这种特殊性质土体的基本力学性质研究提供基础参数,为实际固化施工工艺的选择提供了参考。     

双聚材料固化黄土直接剪切性能研究

为了改善黄土地区边坡侵蚀现象,针对双聚材料对黄土的固化作用,开展室内试验,研究在极端干旱和极端饱水条件下固化黄土的力学性能,并辅助以调控土体干密度,以确保实验结果的准确性以及趋势正确性。结果表明:材料掺加能增大土样饱和含水率,随密度增加先增大后减小;在极端干燥和完全饱水条件下,相比固化土,黏聚力和内摩擦角都远大于未固化土,其中在饱和时材料对内摩擦角的作用最为明显;根据力学性能和综合因素考虑,材料掺量为0. 34%最优。     

磷渣对水泥水化及强度的影响研究

为合理利用磷渣作为大体积混凝土掺合料,采用差示扫描热量分析、电镜扫描、孔结构分析等一系列微观手段研究了磷渣细度及掺量对磷渣水泥浆水化程度、水化热和力学性能的影响。试验结果表明,掺磷渣的水泥石孔隙明显减少,结构密实;浆体中的Ca(OH)2量随龄期的增长而增加并随磷渣掺量的增加而降低;水化热随磷渣掺量的增加而降低,磷渣比表面积越大,水化放热越多;磷渣细度对胶砂早期强度影响较大,对后期强度影响不明显。     

改性环氧树脂在补强加固工程中的应用

介绍了山东聊城王堤口引黄渡槽Ａ盖梁两端严重断裂裂缝情况。采用改性环氧树脂化学灌浆和粘钢锚固新技术，对工程进行了维修加固处理。工程处理后即投入使用，保证了工程安全运行。     

水工环氧防护修补材料应力松弛性能研究

对实验室研制的水工环氧防护材料的蠕变和应力松弛行为进行了试验研究。采用DMTA 测试确定材料的起始弹性模量为1. 41 GPa,结合蠕变实验结果,采用双推迟时间Kelvin模型和标 准线性固体模型,通过Laplace变换得到了材料的应力松弛函数。结果表明:在一20℃条件下, 标准线性固体模型得到的结果接近于双推迟时间的Kelvin模型结果,但较宽温度范围内Kelvin 模型更接近于材料的实际物理状态。试验结果表明该环氧修补材料在低温情况下具有较好的力 学松弛性能。     

水工环氧防护材料不同温度 应力松弛研究

对两种环氧防护材料的应力松弛性能进行了研究，测试得到了-40～20 ℃范围内7个温度点的等温松弛曲线，结果显示，环氧防护材料具有明显的应力松弛现象，并与温度密切相关，经过增韧剂增韧的体系松弛现象更为明显，在20 ℃下的模量松弛率达到60%以上，材料的DMA温度扫描结果表明，增韧体系显著的松弛现象与增韧剂引起的次级转变有关。     

海岛结构环氧树脂材料的抗冲磨试验研究

本文首先分析了海岛结构环氧材料的增韧、抗冲磨机理。通过断裂韧性、抗冲磨性能及强化开裂试验得出,与环氧一固化剂体系相比,加入增韧剂ZRJ后制成的海岛结构环氧树脂其断裂韧性提高约9．20倍;抗高速含砂水流冲磨强度提高46％;在-20℃,80℃强化开裂试验中的抗裂性能也显著提高,其中增韧剂为环氧树脂的80％时效果最佳。文中还给出了各种配方的海岛结构环氧材料的扫描电子显微照片,从中可观测到微观形貌的变化,看到粒径为0．2μm的海岛结构。试验结果证明,具有海岛结构的环氧树脂材料可用于水工建筑物表面抗含砂水流冲磨破坏和低温环境防裂环氧砂浆涂层,极具实用价值。     

水工环氧材料断裂韧性的温度相关性研究

本文研究了一种特殊增韧剂对水工环氧材料低温韧性的影响,通过测试不同增韧剂用量体系在20℃~-40℃的断裂韧性KIC,对断裂韧性与温度的相关性进行了研究和分析。试验表明,非增韧环氧体系断裂韧性在低温下大幅降低,添加20~50份的增韧剂的环氧体系在常温下的断裂韧性较低,而低温韧性大幅提高,试验同时显示KIC与弹性模量密切相关,另外增韧剂提高了断裂面的外延形变,有利于提高低温韧性。从应用角度看,特殊增韧剂的加入在提高环氧材料低温断裂韧性的同时,适当降低了材料的弹性模量,有利于减少温度应力的积累,是提高低温条件下环氧抗裂性的理想途径。     

水工混凝土裂缝高强环氧砂浆修复的力学性能评价分析

裂缝广泛存在于水工混凝土结构中,降低了结构的整体性与安全性,需采取有效措施对裂缝进行修补加固。以含预制裂缝的混凝土三点弯曲梁为研究对象,采用数值模拟方法开展高强环氧砂浆修复前、后的力学性能与破坏模式研究,通过混凝土三点弯曲梁室内力学试验验证本文材料参数及模型设置的正确性,以0厚度粘结单元模拟裂缝与环氧砂浆界面的粘结作用。结果表明：采用高强环氧砂浆修复后的混凝土梁承载力可超过无裂缝时的混凝土梁,混凝土梁的极限承载力随环氧砂浆填充缝高比的增大先增大,后达到稳定状态,修复后的混凝土梁达到极限承载力后强度迅速降低。最后提出不同缝高比下修复后的混凝土梁极限承载力增大倍数量化计算公式,为混凝土结构的修复提供技术参考。     

不同养护方式对水泥-锂渣浆体水化程度影响

为了分析水泥-锂渣浆体的水化程度, 采用高温煅烧法测试各龄期的化学结合水, 结果发现:水泥-锂渣浆体的化学结合水量随龄期的延长而增加, 水化3 d和7 d时能达到水化90 d时的60%和80%。高温养护、碱激发、高温和碱激发均能提高锂渣复合水泥基材料早期的化学结合水量, 最高可达3~4倍, 提高的幅度依次为碱激发和高温养护＞碱激发＞高温养护＞标准养护。高温和复合环境养护也能提高水泥的水化程度, 1~28 d内, 锂渣掺量在40%以内时, 水泥水化程度相对指数(ψ值)均大于1;掺量为60%时, ψ值均小于1。综上, 高温养护、碱激发、高温和碱激发均能提高锂渣和水泥的水化程度, 高温和碱激发复合作用时较为显著。