水性渗透结晶材料对混凝土抗渗性能的影响研究

通过电通量试验、一次及二次抗水渗透试验，研究了养护龄期、养护相对湿度对混凝土表面涂刷了水性渗透结晶材料试件抗渗性能的影响。结果表明，无论是否涂刷水性渗透结晶材料，养护相对湿度越高，龄期越长，试件抗渗性能与抗氯离子渗透性能越好；相同条件下，涂刷了水性渗透结晶材料的试件其抗渗性能与抗氯离子渗透性能明显优于未涂刷水性渗透结晶材料的试件；涂刷了水性渗透结晶材料的试件二次抗渗性能均优于一次抗渗性能；在相对湿度较低时，涂刷了水性渗透结晶材料的混凝土试件抗渗性能低于未涂刷试件。     

渗透结晶材料对混凝土裂缝宽度的修复性能

为研究渗透结晶防水材料对混凝土裂缝的自修复功能,采用人为制造裂缝后进行混凝土抗渗的试验方法,结合扫描电子显微镜(SEM)对混凝土的微观结构进行了分析和表征。结果表明,在既定的混凝土和水泥浆配合比下,28d龄期时渗透结晶防水材料对混凝土小于1.0mm的裂缝具有很好的自修复作用。掺加渗透结晶材料的水泥浆与混凝土间的界面结合程度与表面无裂缝的混凝土界面过渡区结构基本相同。裂缝宽度大于1.0mm,水泥浆与混凝土间的界面处空隙较大,混凝土抗渗性能降低。     

水灰比和裂缝宽度对渗透结晶型混凝土的自愈合性能影响

为探究水灰比和裂缝宽度对水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）的自愈合能力的影响。对预设裂缝和未设裂缝的混凝土进行了抗压试验、劈裂抗拉试验及抗渗性能试验。利用扫描电子显微镜（SEM）观察微观形貌及水化产物。结果表明：CCCW的自愈合率随水灰比和龄期的增加而增加；随裂缝宽度的增加而减小。CCCW对含裂缝的混凝土有良好的修复效果，提高了混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。含裂缝的试件劈裂抗拉强度无法达到初始强度，这是因为水化生成的结晶产物虽然完全的堵塞裂缝，但是并不能达到与混凝土相同的致密程度和强度，从而导致裂缝处成为薄弱部分，劈裂抗拉强度降低。CCCW的抗渗性能良好是由于产生大量的结晶物填充裂缝，起到修复和防水作用。     

结晶外加剂对混凝土裂缝自修复的作用

为了增强水泥基材料自修复的潜力,对掺入渗透结晶材料的混凝土混合物进行了评估。通过测量改性混凝土的强度和裂缝宽度,分析了使用结晶掺合料对混凝土力学性能与裂缝宽度的影响。结果表明渗透结晶材料有利于改善混凝土的抗压性能和裂缝自修复宽度,提高了混凝土的结构完整性。     

混凝土渗透结晶材料渗透深度与混凝土龄期的关系

为研究混凝土渗透结晶材料中活性组分对混凝土组成的化学作用,反应可能生成的结晶产物及活性离子的渗透深度。利用扫描电镜和X衍射仪测定渗透结晶材料在混凝土中的渗透深度。结果表明,掺有渗透结晶材料的水泥浆中各主要衍射峰没有发生变化,只是峰的相对强度发生了变化。渗透结晶防水材料中的活性化学物质与Ca(OH)2生成的结晶体,能很好地渗入混凝土微裂缝中,渗透深度随龄期的增长而逐渐加深。龄期为180 d时,在120 mm处可见少量结晶体。     

不同养护条件下渗透结晶材料对混凝土抗渗性能影响

养护条件影响混凝土的性能.采用抗渗试验方法,研究了渗透结晶材料在不同养护条件下对混凝土抗渗性能影响;结合扫描电镜(SEM),对混凝土的结构进行表征和分析.结果表明:养护湿度增大,渗透结晶材料促使混凝土内结构密实,混凝土抗渗性能提高.渗透结晶材料对混凝土结构和抗渗性能的影响与养护湿度密切相关.     

纳米级混凝土防水修复材料性能试验研究

纳米级混凝土防水修复材料是基于纳米技术设计的用于混凝土微裂缝修复、提高其抗渗性与耐久性的新型水性渗透结晶材料。通过预制不同宽度的裂缝,经过1~2次的喷涂和浸泡处理,研究其在密封干燥和密封潮湿环境下对混凝土裂缝修复效果的影响;同时,通过抗渗试验研究其对混凝土抗渗效果的影响。试验结果表明:纳米级防水修复材料具有优异的混凝土微裂缝修复效果,能明显提高混凝土的抗渗性。     

环境湿度对微生物诱导碳酸钙沉积技术修复混凝土裂缝的影响研究

由于混凝土在湿度较大环境下更容易受有害介质的侵蚀,导致混凝土结构破坏,严重时引起安全事故。因此,研究了不同湿度条件下微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术对既有混凝土裂缝的修复效果。结果表明:10 d后0.3 mm和0.5 mm的裂缝表面均能愈合;相对湿度较高的环境下(80%),裂缝宽度为0.5 mm试件修复后毛细吸水率降低了40%,抗压强度恢复率达92.2%。裂缝宽度为0.3 mm的试件修复后碳酸钙分布优于裂缝宽度0.5 mm试件。微观分析可知,生物碳酸钙对试件裂缝修复后的抗渗性和强度均有较大贡献。     

小粒径再生粗骨料对预制混凝土力学性能影响的研究

研究5~10 mm小粒径再生粗骨料对预制混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响。结果表明,抗压强度随龄期延长而提高,且主要发生在前7 d,7 d抗压强度达到其28 d抗压强度的77%;劈裂抗拉强度随龄期的延长而提高,3 d劈裂抗拉强度达到其28 d强度的64%;弹性模量也随龄期的延长而提高,龄期为1、3、7和14 d时,弹性模量分别为其28 d弹性模量的32%、46%、62%和91%。通过与欧洲规范对比,基于试验结果,建议了劈裂抗拉强度和弹性模量的计算模型。研究结果更好的实现再生混凝土在小截面预制混凝土构件上的工程应用。     

渗透结晶新型防水材料在地下室墙体混凝土裂缝中的应用

基于水泥基渗透结晶型防水材料的试验研究,试验表明,掺加渗透结晶型防水材料混凝土的裂缝经养护后,裂缝宽度减小显著,随渗透结晶型防水材料掺量的不断增长,混凝土开始出现显著的裂缝自动愈合现象,如果在水凝总用量当中,渗透结晶防水材料的比例为1.15%时,混凝土已经具备了良好的裂缝自愈合能力。根据前期试验结果,在某建筑地下室墙体混凝土裂缝中,将水泥基渗透结晶防水材料按照5.83 kg/m~3配成胶泥对裂缝进行封缝、灌浆和刷涂,其中宽度沿裂缝向两边各进行201 mm的沿伸,满足了结构的使用要求。     

基于不同湿度环境下高分子修复剂对混凝土裂缝自愈合性能的影响研究

通过检测表观形貌特征、气体渗透性、水分传输性和抗压强度的变化，系统研究了不同湿度环境下混凝土损伤劣化规律和裂缝修复机理，揭示了在不同湿度环境下环境响应型高分子修复剂对损伤混凝土自愈合的激励机制；同时，结合扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射研究了裂缝自愈合的微观结构和演变机理。结果表明：自然空气和相对湿度30%的养护环境不利于混凝土裂缝的自修复行为；随着养护湿度的增加，混凝土裂缝修复率不断增大，潮湿环境有利于环境响应型高分子修复剂充分发挥激励作用，促进裂缝自愈合特性，延长服役寿命；浸水环境下高分子修复剂的修复效果最佳，裂缝愈合率可达70.38%,其耐久性和抗压强度等性能都明显优于素混凝土；裂缝愈合的主要原因是修复剂吸水膨胀，大量碳酸钙和钙矾石等凝胶沉淀物填充裂缝；混凝土裂缝自修复行为是物理变化和化学变化共同作用的结果。     

水泥基渗透结晶型防水涂料自修复性能的研究

研究了混凝土不同裂缝宽度、涂刷龄期及混凝土强度对水泥基渗透结晶型防水涂料自修复效果的影响,并改进修复方法。结果表明:迎水面1 mm以下裂缝宽度可完全不透水,有防水作用;背水面0.3 mm以下的裂缝宽度可以修复,且裂缝宽度越小、涂刷龄期越早,自修复越快效果越好;在C30、C15混凝土中,28、35、56 d的涂层抗压强度均高于基准组,1 d涂覆涂层优于7 d涂覆涂层,且C15较C30混凝土的涂层、预压80%涂层和压破涂层对力学性能提高与修复的效果更好。     

长龄期中低热混凝土断裂性能试验研究

为了研究水泥种类对长龄期混凝土材料断裂参数的影响,采用楔入劈拉试验和强度试验的方法,再结合双K断裂理论,对比分析低热和中热硅酸盐水泥混凝土的断裂性能。试验结果表明:长龄期低热混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度与中热混凝土的比值分别为1.11、1.07倍;相同初始缝高比条件下,长龄期低热混凝土的起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能明显高于中热混凝土;低热和中热混凝土的起裂断裂韧度都与初始缝高比无关,可视为材料的固有参数,失稳断裂韧度随初始缝高比的增加而减小;亚临界裂缝扩展量都随初始缝高比的增加而减小,随初始缝高比的增加,混凝土材料的韧性越差,裂缝扩展越不充分;相同初始缝高比条件下,中低热混凝土的亚临界裂缝扩展量相差不大。     

钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土抗拉强度试验研究

钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土是一种新型环保型混凝土,抗拉强度是混凝土耐久性能和抗裂性能的关键因素。为了研究钢渣掺量对混凝土的抗拉强度的影响,试验通过设置5个不同的钢渣掺量和相同的纳米SiO_2掺量,测试了钢渣混凝土和钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土的轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度。结果表明:养护龄期≥14 d时钢渣掺量为20%时混凝土的抗拉强度最高,且纳米SiO_2的加入能进一步提高混凝土抗拉强度;钢渣-复掺纳米SiO_2混凝土的轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度呈现一致变化趋势,为其工程实际应用提供依据。     

内掺渗透结晶防水材料混凝土的渗透性能研究

研究了内掺水泥基渗透结晶防水材料混凝土的渗透性能,测试了不同试验条件下混凝土的气体渗流量,分析了渗透结晶材料中主要组分对混凝土抗渗性能的影响,并利用正交设计方法对渗透结晶防水材料进行了组成优化,利用XRD、SEM研究了渗透结晶材料对混凝土结构的影响,结果表明:内掺渗透结晶防水材料混凝土的28 d强度可达基准试块的123.06%,28 d抗渗压力为基准试块的275%;其结构致密,结构中水化硅酸钙明显增多,抗渗性能明显提高。     

商品混凝土早期强度随龄期增长规律的试验研究

对五种不同强度等级(C20,C30,C40,C50和C60)的183个混凝土试件分别进行了五个龄期(3 d,7 d,14 d,28 d和60 d)的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度试验研究,分别得出了标准养护条件下不同强度等级混凝土在不同龄期的抗压强度统一计算公式和劈裂抗拉强度随龄期增长的经验公式;并给出60 d龄期内各个龄期混凝土劈裂抗拉强度与立方体抗压强度之间的换算公式。对三种不同强度等级(C20,C40,和C60)的45个混凝土构件(100 mm×100 mm×375 mm)分别进行了五个龄期(3 d,7 d,14 d,28 d和60 d)的轴心抗拉强度试验研究,得出了轴心抗拉强度随龄期增长的经验公式,给出了60 d龄期内各个龄期混凝土轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度之间的换算公式。上述公式为今后修订现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中有关耐久性的条目提供了重要的试验数据和背景材料。     

水溶性渗透结晶材料对混凝土性能影响的研究

水溶性渗透结晶(DPS)材料是在传统水泥基渗透结晶(CCCW)材料基础上发展起来的新型混凝土表面修护材料。借助平板开裂试验、渗水高度试验和透水速率试验,研究了DPS材料对混凝土抗压强度、早期抗裂性能、裂后自愈合能力和抗渗性能的影响。结果表明:DPS材料能够抑制混凝土的泛碱现象,降低早期裂缝的发生风险,提高混凝土抗压强度,并显著提高抗渗性能和裂缝自愈合能力;DPS材料的裂缝修复效果与DPS材料用量、裂缝宽度、养护时间有关,在DPS材料用量为250~350 mL/m^(2)时,早期裂缝降低率可达88.2%~95.0%,喷涂后比较经济的养护时长为7~14 d。     

地下洞库防潮工程试验及效果评估

洞库渗水、库内潮湿会造成室内设备及物资过快锈蚀、腐烂,霉变物质危害人体健康等严重问题。分析认为混凝土本身的微孔和微裂缝,以及工程墙体的变形缝和施工缝是问题的主要根源。结合大修工程对南方某洞库进行防潮工程试验,采用固斯特系列涂料对宽度大于0.4mm的裂缝进行注浆封堵,对小于0.4mm的微孔和微裂缝采用渗透结晶工艺在背水面直接修复。试验效果表明,施工缝及变形缝被彻底封堵,库内壁面结露得到有效解决。根据对比试验数据计算,壁面的透湿量大幅度降低,在保持正常湿度区间时除湿机的节电量可达50%以上。     

预制-现浇拼合楼板结构性能试验研究

为研究预制-现浇拼合楼板与现浇式楼板在静力荷载作用下的受力性能及破坏机理,对6个足尺的钢筋混凝土楼板进行了拟静力加载试验,并对楼板的裂缝发展情况、跨中挠度、钢筋和混凝土应变以及受力性能进行研究。结果表明:预制-现浇拼合楼板具有良好的受力性能,破坏形式为两端拼缝处的剪切破坏;预制-现浇拼合楼板两端拼缝的存在,使得楼板跨中裂缝宽度和跨中挠度减小;与现浇混凝土楼板相比,跨中混凝土开裂荷载相差不大,说明现浇板与拼合板抗裂性能相当;同时预制-现浇拼合楼板在结构设计时应适当增大拼缝处局部构造配筋。     

RC-GUARDEX渗透结晶型防水材料应用性能试验研究

为有效解决工程结构渗漏问题、修复钢筋混凝土结构的微细裂缝,确保结构的正常使用,采用水性渗透结晶型防水材料RC-GUARDEX研究混凝土结构的防渗透性能,以不同的水灰比、养护龄期、材料用量为影响因素,分两部分进行试验,研究RC-GUARDEX对混凝土吸水、抗渗性能的作用。结果表明:混凝土表面涂刷RC-GUARDEX后,降低了C30混凝土的累计吸水量,降低幅度约为30%;有效地改善了混凝土的抗渗性能,提高了混凝土的密实性,同时具有良好的自修复能力,二次抗渗强度约为一次抗渗强度的71%~87%。对混凝土结构物的抗渗及工程修复具有十分重要应用价值。