發(fā)布時間：2018-06-18 08:20

  本文選題：裂縫 + 自愈合　； 參考：《天津城建大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：作為一種準(zhǔn)脆性材料,混凝土在服役環(huán)境下的開裂難以避免,但如果這些微裂縫能得到及時修復(fù)和愈合,就不至于形成災(zāi)難性的后果�；炷敛牧显谝欢l件下具有裂縫的自我修復(fù)與愈合能力,這對于修復(fù)和消除混凝土結(jié)構(gòu)中的缺陷,阻止混凝土裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展,提高結(jié)構(gòu)的安全性具有重要意義,并能大大降低受損混凝土工程的維修費(fèi)用。本論文在國家自然科學(xué)基金項目“水泥混凝土裂縫自愈合機(jī)理及其環(huán)境機(jī)理因素研究”(項目編號:51372163)的資助下,根據(jù)混凝土材料通常所處環(huán)境的不同,開展了化學(xué)環(huán)境激勵條件下混凝土自愈合機(jī)理的研究。本研究首先采用液壓式壓力機(jī)預(yù)壓的方法進(jìn)行混凝土裂縫的預(yù)制,以混凝土強(qiáng)度恢復(fù)率、波速變化和裂縫寬度變化為自愈合評價指標(biāo),借助裂縫寬度測量儀、超聲波無損檢測、X射線衍射分析、掃描電鏡分析等測試手段研究了不同濃度硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉和不同堿度氫氧化鈉溶液環(huán)境下混凝土的自愈合性能,探討了不同化學(xué)環(huán)境條件下混凝土裂縫愈合過程的演變機(jī)制。為明確混凝土自愈合的最佳環(huán)境作用條件,提升混凝土自愈合能力提供了一條技術(shù)途徑。主要研究結(jié)果如下:1、在不同濃度硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉(0%、2%、4%、6%)和不同堿度氫氧化鈉(p H值分別為7、9、11、13)溶液環(huán)境下,預(yù)制裂縫的混凝土表現(xiàn)出不同程度的自愈合能力。不同環(huán)境激勵條件養(yǎng)護(hù)60 d內(nèi),隨溶液濃度或堿度的增大,混凝土自愈合效果越來越明顯,強(qiáng)度完全恢復(fù)所需齡期也越來越短。2、硫酸鈉溶液對混凝土裂縫的自愈合效果最為突出,預(yù)制裂縫后的混凝土在6%Na2SO4溶液中15 d左右時其強(qiáng)度即已完全恢復(fù),28 d時達(dá)到137.8%,但60 d時下降到75.8%。其裂縫修復(fù)與愈合機(jī)理為:硫酸根離子與水化產(chǎn)物CH迅速反應(yīng),較短時間就生成大量鈣礬石等水化產(chǎn)物填充裂縫,使裂縫愈合。但因為溶液濃度較大,隨齡期的延長,鈣礬石、石膏等在裂縫中富集膨脹產(chǎn)生結(jié)晶應(yīng)力,當(dāng)膨脹顯著時,就會造成混凝土體積非均質(zhì)膨脹,從而導(dǎo)致混凝土裂縫愈合后再次開裂。3、氯化鈉溶液對混凝土裂縫的自愈合效果較好,6%氯化鈉溶液中的混凝土35 d左右時其強(qiáng)度即已完全恢復(fù),60 d時達(dá)到108.3%。其裂縫修復(fù)與愈合機(jī)理為:氯化鈉溶液激勵條件下,裂縫斷面處沉積生成的F鹽、水泥的水化產(chǎn)物鈣礬石和連續(xù)分布的C-S-H凝膠通過填充作用和膠結(jié)作用,有效地改善了混凝土裂縫處的結(jié)構(gòu),這兩種作用相互促進(jìn),使裂縫逐步愈合。4、碳酸鈉溶液中浸泡的混凝土的自愈合效果良好,6%碳酸鈉溶液浸泡的混凝土試樣的強(qiáng)度恢復(fù)率大約49 d時達(dá)到100%,60 d時超過100%,為106.1%。其裂縫修復(fù)機(jī)理為,碳酸根離子與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉積在裂縫斷面處,碳酸鈣晶體填充裂縫使其愈合。5、氫氧化鈉溶液環(huán)境下混凝土自愈合效果相對較差。其中p H值為13的氫氧化鈉溶液浸泡的試樣,強(qiáng)度恢復(fù)率增長最明顯。但是60 d時其強(qiáng)度恢復(fù)率還未達(dá)到100%,為97.6%。裂縫斷面處有大量針棒狀鈣礬石和云狀C-S-H凝膠生成,填充裂縫使其逐漸減小甚至愈合,這源自于裂縫處水泥中未水化粒子的繼續(xù)水化。
[Abstract]:In this paper , the self healing properties of concrete under different environmental conditions are studied by means of crack width measuring instrument , ultrasonic non - destructive testing , X - ray diffraction analysis and SEM analysis . The fracture healing and healing mechanism are as follows : under the excitation condition of sodium chloride solution , the strength of the concrete specimen soaked in sodium carbonate solution reaches 100 % and the strength recovery rate is up to 108.1 % .
【學(xué)位授予單位】：天津城建大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王復(fù)生;朱元娜;馬金龍;孫瑞蓮;;氯化鈉對摻磨細(xì)礦渣粉硅酸鹽水泥基材料活性激發(fā)能力和結(jié)合方式影響的試驗研究[J];硅酸鹽通報;2009年04期

2 王善拔,季尚行,劉銀江,胡克勇;堿對硫鋁酸鹽水泥膨脹性能的影響[J];硅酸鹽學(xué)報;1986年03期

3 馬保國,高小建,何忠茂,董榮珍;混凝土在SO_4~(2-)和CO_3~(2-)共同存在下的腐蝕破壞[J];硅酸鹽學(xué)報;2004年10期

4 梁詠寧;袁迎曙;;硫酸鈉和硫酸鎂溶液中混凝土腐蝕破壞的機(jī)理[J];硅酸鹽學(xué)報;2007年04期

5 郭宏定，錢春香;混凝土單位堿含量與堿－集料反應(yīng)[J];工業(yè)建筑;1995年01期

6 錢春香;堿對混凝土性能的影響[J];工業(yè)建筑;1996年12期

7 馬惠珠;鄧敏;;堿對鈣礬石結(jié)晶及溶解性能的影響[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年05期

8 錢春香;韓蘇芬;呂憶農(nóng);唐明述;傅沛興;;北京地區(qū)混凝土集料的堿活性及堿-集料反應(yīng)[J];水泥;1990年08期

9 陸軍;;無損檢測在特殊工業(yè)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督中的應(yīng)用[J];中國測試技術(shù);2007年06期

10 劉亞南;;混凝土超聲無損檢測技術(shù)的應(yīng)用[J];土工基礎(chǔ);2007年04期

，

本文編號：2034812