隧道衬砌混凝土修复用喷射SHCC力学性能试验研究

作     者：江绍武 

作者单位：青岛理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：田砾

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：衬砌混凝土 修复材料 速凝剂 耐久性能 粘结性能 

摘      要：隧道缩短了人们出行的路程，提高了出行的效率，方便了人们的生活，同时也缓解了交通紧张的问题。然而随着科技的不断发展，隧道也受着诸多因素的影响，如地震、洪水、泥石流、火灾等，这些灾害严重地影响了隧道的稳定性，由于隧道还是一个半隐蔽的工程，这无疑增加了维修的困难性，同时还给交通带来很多不便。因此对隧道的修复要尽可能在短时间内完成，并且修复后的结构应该具备一定的耐久年限，然而现今很多结构在修复后的短时间内出现各种各样的问题，不得不对结构进行再次修复，这样周而复始的措施不仅浪费了材料，同时也浪费了大量的人力和时间，其修复的代价是不言而喻的。 本文针对当前结构修复所面临的诸多问题，结合前人对PVA-SHCC的研究成果，利用速凝剂具有速凝快凝的特性，进而提出了文章的研究思路。向水泥基体中加入纤维和速凝剂，其中纤维的加入可以起到阻裂、防渗、抗拉以及抗冲击的作用，提高了材料的耐久性能;而速凝剂的加入可以使修复材料快速凝结，从而达到快速修复的目的，使结构尽快投入到使用当中，以免对交通造成影响。试验中将使用液体速凝剂，根据规范对其质量进行检测，然后向PVA-SHCC中加入不同量的液体速凝剂，制作成40mm×40mm×160mm的试块，测其一定龄期的抗压、抗折以及四点弯曲强度。试验结果表明，速凝剂的加入有效地提高了材料的早期强度，与未加入速凝剂的相比，材料的后期强度有着一定程度的降低，同时速凝剂的加入很好的改善了材料的弯曲韧性，提高了修复材料的弯曲强度。 其次结构修复一个很重要的指标就是界面的粘结性能，粘结性能的好坏直接关系到修复的成败。本试验将采用粘结抗拉的方法来测定界面的粘结性能，通过粘结抗拉试验发现，速凝剂的掺量越多，结构界面的粘结性能也就越好，这在一定的程度上也提高了结构修复的成功率。最后对修复材料进行了展望，为学者以后对结构修复的研究奠定了基础。试验中充分利用了纤维自身的优越性以及速凝剂的特性，一定程度上克服了当前结构修复的缺陷，试验的研究成果对隧道衬砌混凝土的修复以及其它结构的修复用喷射SHCC提供了一定的参考价值，具有重要的意义。