直拉荷载下整体防水水泥基复合材料抗渗透性能试验研究

研究应变硬化水泥基材料(SHCC)和掺入硅烷乳液的整体防水水泥基复合材料(IWR-SHCC)在单轴荷载作用下的渗透性能。对SHCC和IWR-SHCC试件进行单轴拉伸试验,待试件达到不同拉伸应变后开展渗透性试验,测试SHCC和IWR-SHCC试件在直拉荷载作用下水和氯离子渗透量。结果表明,水和氯离子渗透量均随着拉伸应变的增加而增大,尤其在较高应变下,渗透率和渗透量增加愈为明显;但是在相同拉伸应变下,IWR-SHCC试件较SHCC试件具有更好的抗水和氯离子侵入性能。     

SHCC水泥基整体防水材料在荷载作用下的渗透性研究

将一定比例的硅烷乳液掺入SHCC水泥基复合材料中,制备水泥基整体防水复合材料,通过四点弯曲应力试验、毛细吸收试验,测试试件在不同应力作用下的抗水-氯离子渗透性。试验结果表明,对比空白试件,内掺防水材料试件具有更加优异的抗渗透性能,其毛细吸水量及氯离子侵入量均有较大幅度的降低,当应力水平超过其极限应力的70%时仍保持较好的抗水-氯离子渗透性能。     

水泥基整体防水材料在多缝开裂环境下抗氯离子侵蚀试验

在水泥砂浆中掺入聚丙烯纤维制备应变硬化水泥基材料(PVA-SHCC),同时向其中掺入不同比例的硅烷乳液制备水泥基整体防水材料试件,通过四点弯曲试验和氯离子侵蚀试验,测定了不同试件在不同养护龄期、不同应力的多缝开裂环境下抗氯离子侵蚀性能。试验结果表明,氯离子含量随着养护龄期的增加而减小、应变的提高而增加,不同应力环境下,掺入硅烷乳液的试件有较好的抵抗氯离子侵入的能力,可提高试件的抗渗透性,从而延长其耐久性能。     

冻融环境下硅烷防水混凝土渗透性试验研究

为研究冻融损伤对整体混凝土抗渗透性能影响,制备不同水灰比、不同硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件。在不同冻融循环次数下,测定不同试件相对动弹性模量以评价整体防水混凝土抗冻性能。同时,对经过不同冻融循环次数下的试件进行毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验,并绘制毛细吸水曲线和氯离子含量曲线,以评价不同冻融损伤下整体防水混凝土的抗渗透性能。试验结果表明,随着硅烷乳液掺量的增加,整体防水混凝土的抗冻性能降低。但是在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有较好的抗渗透性能。     

表面防水混凝土在冻融环境下渗透性劣化研究

本文对普通混凝土试件、硅烷表面防水混凝土试件进行抗冻性试验,同时对不同冻融损伤下的不同试件进行毛细吸收试验,通过毛细吸收总量及毛细吸收系数的测定,定量研究硅烷表面防水混凝土的抗渗透性能。试验结果表明,混凝土试件的抗渗透性能随着水灰比和冻融循环数的增加而降低;对混凝土进行表面防水处理后,可大幅度提高混凝土试件抗渗透性能,即使在恶劣的冻害环境下,与普通混凝土相比,仍有较好的抗水和抗氯离子渗透性能,从而延长混凝土的耐久性及使用寿命。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十四 表面防水混凝土在荷载作用下的渗透性试验研究

对硅烷表面防水混凝土试件进行了弯曲试验,测定在不同应力作用下试件的抗水渗透性和抗氯离子渗透性。结果表明,试件的抗水渗透性、抗氯离子渗透性均随着作用应力的提高而降低,但是在不同应力作用下,硅烷表面防水试件较空白试件具有更好的抗渗透性。文章指出,对混凝土结构进行硅烷表面防水处理可以提高其耐久性并延长使用寿命。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十九 内掺硅烷乳液的防水砂浆在荷载作用下抗渗透性研究

制备了内掺硅烷乳液的防水砂浆试件,通过四点弯曲试验使试件受到不同的外部应力作用,对受力后的试件进行毛细吸收试验,测定其抗水渗透和抗氯离子渗透性能。结果表明,空白试件和内掺试件的抗渗透性随着应力的增加而减少;但是,与空白试件相比,内掺试件在不同外部应力环境下均具有良好的抗渗透性。     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之四 内掺硅烷乳液防水混凝土的耐久性试验研究

对内掺硅烷乳液的防水混凝土进行耐久性试验,包括不同硅烷乳液掺量下混凝土的抗压强度试验、毛细吸水试验、渗透试验和抗冻试验。结果表明,内掺硅烷乳液的防水混凝土在毛细吸收和静水压力作用下有很好的抵抗水分侵入的能力。但是,由于硅烷颗粒的存在减缓了水泥的水化作用,使得内掺硅烷乳液的防水混凝土的抗压强度及抗冻性能较空白混凝土下降;并且随着硅烷掺入量的增加,其抗压强度降低、抗冻性能变差。     

冻融-氯离子整体防水混凝土复合环境下性能的试验研究

本文测定了内掺硅烷乳液制备整体防水混凝土在冻融-氯离子(盐冻)复合环境下,不同冻融损伤后的质量损失率、相对动弹模量、抗压强度及其渗透性。结果表明,在冻融-氯离子复合作用下,混凝土试件的抗冻性能、力学性能均随着硅烷乳液掺量的增加而降低,但在一定冻融循环次数下,内掺硅烷乳液混凝土仍具有良好的抗渗透性。     

内掺硅烷乳液防水混凝土的耐久性试验研究

对内掺硅烷乳液的防水混凝土进行耐久性试验,包括不同硅烷乳液掺量下混凝土的抗压强度试验、毛细吸水试验、渗透试验和抗冻试验.结果表明,内掺硅烷乳液的防水混凝土在毛细吸收和静水压力作用下有很好的抵抗水分侵入的能力.但是,由于硅烷颗粒的存在减缓了水泥的水化作用,使得内掺硅烷乳液的防水混凝土的抗压强度及抗冻性能较空白混凝土下降;并且随着硅烷掺入量的增加,其抗压强度降低、抗冻性能变差.     

掺硅烷后应变硬化水泥基复合材料的吸水性能

应变硬化水泥基复合材料(SHCC)是近年发展起来的一种新型材料,材料中加入的PVA增强纤维可以约束裂缝的发展,具有很好的抗裂能力.通过毛细吸水试验,研究了SHCC试件成型面和底面的毛细吸水量及其吸水系数,以及内掺硅烷乳液和硅烷粉末后SHCC材料的吸水性能.结果表明,SHCC试件内掺硅烷乳液和硅烷粉末后能够一定程度上抑制水分向SHCC材料中的侵入,硅烷乳液的防水效果优于硅烷粉末.     

冻融-氯盐耦合作用下整体防水混凝土耐久性试验研究

在研究冬季北方除冰盐地区或近海环境,考虑冻融损伤和氯盐侵蚀耦合作用下整体防水混凝土的耐久性能。将不同水灰比和硅烷乳液掺量的整体防水混凝土试件置于3%Na Cl溶液中,进行加速冻融循环试验,测定不同盐冻循环次数下的相对动弹性模量、质量损失和渗透性,以综合评价整体防水混凝土耐久性。试验结果表明,在冻融-氯盐耦合作用下,整体防水混凝土冻融损伤和质量损失均随着硅烷掺量和冻融循环次数的增加而增加,降低水灰比可以有效提高整体防水混凝土抗冻性。但是,在相同冻融循环次数下,整体防水混凝土仍较普通混凝土具有更好的抗渗透性,并且抗渗透性随着硅烷乳液掺量的增加而提高。     

水泥基渗透结晶型防水材料防水机理研究

通过对水泥基渗透结晶型防水材料的砂浆试件的宏观观察,SEM微观分析及重量测定结晶水含量等试验,研究其防水机理,并对掺入型混凝土试件进行自身修复性能进行验证试验,得出结论：Ca（OH）2、水和活性物质是水泥基渗透结晶型防水胶泥结晶形成并增长的基本条件。水泥基渗透结晶型防水胶泥涂层中活性物质在浓度差作用下渗入混凝土中,与水泥的水化产物Ca（OH）2反应,并激活未水化的水泥颗粒继续水化,生成新的水化产物,增加混凝土的密实度,提高防水性能。     

PVA纤维水泥基复合材料在拉伸应力作用下渗透性研究

本文通过制备PVA纤维水泥基复合材料试验试件(PVA-SHCC),对试件进行直接拉伸试验,测定在不同应力、应变环境下的抗水渗透性、抗氯离子渗透性。试验结果表明,试件中毛细吸水量、毛细吸水系数、氯离子含量,均随着应力应变的提高而增加,当直拉应变达到2%时,其毛细吸水系数是构件未受荷时的5.5倍。     

掺硅烷乳液制备整体防水混凝土的抗冻性试验研究

进行了掺硅烷乳液制备整体防水混凝土的水冻、盐冻以及不同冻融损伤后的毛细吸水试验。结果表明,在混凝土拌合料中掺加一定量的硅烷乳液,使混凝土的抗冻性降低,并且随着硅烷掺量增加,混凝土的抗冻性能变差。但是在不同的冻融损伤条件下,掺硅烷制备整体防水混凝土仍具有较好的抵抗水分侵入性能。     

冻融环境下表面防水混凝土中钢筋锈蚀机理研究

对带钢筋混凝土试件进行硅烷防水处理,通过100次冻融循环试验及100 d氯离子侵蚀试验,同时利用半电池电位法测定不同冻融损伤、不同氯离子侵蚀龄期下试件半电池电位值,定量研究冻融环境下表面防水对试件内部钢筋锈蚀的情况。试验结果表明,在不同冻融损伤下表面防水试件较普通混凝土试件具有较好抗水渗透性和抗氯离子渗透性,当冻融循环次数为100次时,表面防水试件的毛细吸收总量和最高氯离子浓度约为普通试件的1/3和2/3;且表面防水试件具有较低的半电池电位值,减缓了内部钢筋锈蚀速率。     

硅烷改性混凝土防水和抗氯离子性能试验研究

通过中子成像试验、吸水试验和氯离子侵蚀试验,研究无裂缝和带裂缝情况下硅烷改性混凝土的防水和抗氯离子侵蚀性能。试验结果表明,中子成像能够清晰观测未掺硅烷试件的快速吸水过程,而掺加硅烷后在毛细孔隙壁上形成的憎水膜能够有效抑制液态水分侵入,中子成像观测不到肉眼可见的水分前锋,吸水量降为未掺硅烷时的13%,显示出良好的防水性能。硅烷在水泥基体中的水解缩合反应并不堵塞毛细孔隙,保持"可呼吸性"。未改性试件一旦开裂,水在瞬间充满裂缝继而向裂缝两侧入侵,而硅烷改性试件即使开裂宽度达0.3mm,也无明显水分运动,裂缝在0.1mm～0.4mm扩展时不削弱其整体防水效果。良好的防水性能决定了硅烷改性混凝土无论是在无裂缝还是带裂缝情况下都具有良好的抗氯离子侵蚀能力。掺加硅烷改性是提高混凝土材料防水和抗氯离子侵蚀能力,进而提高其耐久性的有效途径。     

硅烷表面防水混凝土抗冻性试验研究

对不同水灰比的普通混凝土试件和硅烷表面防水混凝土试件进行冻融循环试验和抗压性能试验,进而综合评定硅烷表面防水混凝土的耐久性及力学性能。试验结果表明,混凝土试件的抗冻性能与水灰比成反比;在相同冻融循环次数下,对混凝土进行硅烷表面防水处理可以提高其抗冻性及力学性能。     

内掺烷基烷氧基硅烷乳液制备整体防水混凝土

用内掺烷基烷氧基硅烷乳液制备了整体防水混凝土,通过强度、吸水系数和氯离子侵入等试验对其性能进行了研究.结果表明,硅烷乳液延缓了水泥水化反应,使混凝土强度降低,掺量不宜超过3%;内掺硅烷能够降低混凝土的吸水系数88%以上,即使表面磨损7 mm,降低率仍保持在82%以上,体现了其整体防水性;由于混凝土中部分微小凝胶孔的孔壁不能被憎水化,决定了硅烷掺量存在一个临界值,为3%;此外,防水混凝土能有效抑制氯离子侵入,使氯离子渗透深度由12 mm降为4～6mm.     

“刚性防水和混凝土结构自防水”系列报道之十 整体防水混凝土抗水冻、盐冻性能研究

对内掺有机硅防水剂制备的整体防水混凝土进行抗水冻、盐冻试验,通过相对动弹模量和质量损失率,定量分析其在冻融环境下的耐久性。结果表明,内掺有机硅防水剂的混凝土在水冻、盐冻环境下,抗冻性较未经整体防水处理的空白混凝土试件差,并且随着有机硅防水剂掺量的增加,混凝土劣化速率加快。