混凝土结构裂纹分析与渗透型结构胶加固技术工程应用研究

摘要

混凝土工程的开裂问题、耐久性的问题一直是混凝土材料研究领域中的热点，而各种开裂是导致目前混凝土结构耐久性差的主要原因。目前，混凝土裂缝的修补方法有多种，本文研究的对象是一种以低粘度环氧树脂为基料，添加稀释剂、固化剂等助剂，制备的新型的低粘度环氧结构胶—渗透型结构胶。这种结构胶适用于桥梁、道路、港口、房屋、工业厂房等结构的加固修复，可提高结构强度和耐久性。 本文从材料方面、施工方面、结构与外力方面、环境方面、建筑物的使用和管理等方面详细分析了混凝土裂缝产生的原因。采用宏观和微观相结合的方法，研究了渗透型结构胶的性能；利用直接比较法、优水平法、极差分析法、趋势图分析法研究了渗透型结构胶各组分对结构胶的粘度、抗压强度和抗拉强度等性能的影响，确定了渗透型结构胶的最佳配方。最佳结构胶用量确定为：固化剂用量为50％左右，活性稀释剂的最佳用量为 10％～15％，促进剂的用量为 0.5％～1.0％。研究结果表明：渗透型结构胶的粘度低 (200mPa·s-3000mPa·s)、强度高 (抗压强度≥60Mpa，拉伸强度≥10Mpa)，无需压力即可修补 0.1 mm 以下的混凝土裂缝。本文对我市的具体工程实例出现的裂缝原因进行分析，将渗透型结构胶应用到具体房建工程中对裂缝进行了修复加固，简便快捷，经济合理，能满足建筑物正常使用要求。 通过以上研究和理论分析，解决了建筑结构胶必须压力灌浆，施工复杂的技术难题，提出了一种混凝土裂缝无压力修补新技术—渗透型结构胶技术的施工方法，为简化混凝土裂缝压力灌浆技术及渗透型结构胶技术的工程应用奠定了必要的理论依据和试验基础。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1研究的必要性

1.2研究现状及存在问题

1.2.1国内外研究应用现状

1.2.2存在问题

1.3需要进一步研究的问题

1.4渗透型结构胶技术简介

1.4.1建筑胶粘剂的分类

1.4.2建筑结构胶的优点

1.4.3渗透型结构胶原理

1.5本文的研究目的及主要内容

1.5.1研究目的

1.5.2研究内容

第2章混凝土结构裂纹原因分析

2.1材料方面原因

2.1.1水泥在生产中存在的问题和原因

2.1.2水泥使用中存在问题和原因

2.1.3集料和水泥之间的结合

2.1.4碱—骨料反应

2.1.5外加剂的生产和使用

2.2施工方面的原因

2.3结构与外力方面的原因

2.4环境方面的原因

2.4.1干缩裂缝

2.4.2塑性收缩裂缝

2.4.3沉陷裂缝

2.4.4温度裂缝

2.4.5化学反应引起的裂缝

2.5建筑物的使用和管理原因

2.6本章小结

第3章实验原理与方法

3.1结构胶的物理性能测定试验

3.1.1外观

3.1.2氢离子浓度(酸值)

3.1.3粘度

3.1.4表干时间与实干时间

3.1.5适用期

3.2结构胶的力学性能试验

3.2.1拉伸强度试验(金属对金属)

3.2.2抗压强度试验

3.3渗透型结构胶正交试验设计

3.3.1渗透型结构胶抗压强度和拉伸强度的正交设计试验

3.3.2渗透型结构胶粘度的正交试验设计

3.4渗透型结构胶与混凝土的粘结强度试验

3.4.1试验材料与仪器

3.4.2试验方法

3.4.3混凝土基材对粘结强度的影响

3.5渗透型结构胶的水平渗透深度

3.6显微试验

第4章渗透型结构胶的性能及其研究

4.1渗透型结构胶的外观试验及分析

4.2结构胶的酸值试验及分析

4.3渗透型结构胶的组成对其性能的影响

4.3.1概述

4.3.2材料组成对聚酞胺固化体系的影响

4.3.3渗透型结构胶粘度的正交试验

4.4渗透型结构胶的力学性能试验结果与分析

4.4.1渗透型结构胶的抗压强度

4.4.2渗透型结构胶的拉伸强度

4.5渗透型结构胶配合比的确定

4.5.1固化剂用量的确定

4.5.2活性稀释剂用量的确定

4.5.3促进剂用量的确定

4.6渗透型结构胶与混凝土的粘结性能研究

4.6.1胶接接头的破坏类型

4.6.2渗透型结构胶与混凝土粘结界面的显微分析

4.6.3渗透型结构胶与混凝土的粘结强度试验结果与分析

4.7本章小结

第5章渗透型结构胶在加固技术中的应用

5.1概述

5.2渗透型结构胶的受力特性

5.3工程实例

5.3.1 工程概况

5.3.2 工程裂缝成因分析

5.3.3 工程裂缝处理对策及建议

5.3.4施工技术

5.3.5分析

5.4渗透型结构胶与同类产品的性能对比

5.5三种建筑结构胶在混凝土裂缝加固中的应用比较

5.5.1概述

5.5.2粘钢加固胶粘剂的性能及应用

5.5.3碳纤维布浸溃胶的性能及应用

5.5.4灌缝胶的性能及应用

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢