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加固灌浆料组分对抗压强度的影响 分析加固灌浆料过渡区存在强度差异

发布日期:2020-10-29 09:51 浏览次数: 作 者:中德新亚 关键词:加固灌浆料
中德新亚

加固灌浆料,是工程建设中用于提高混凝土强度的添加材料。加固灌浆料的主要技术指标对于结构加固修补工程,下面我们一起来探讨一下加固灌浆料组分对抗压强度的影响
加固灌浆料组分对抗压强度的影响
一、加固灌浆料组分对抗压强度的影响
1、水泥 对于普通加固灌浆料,水泥的品种和生产厂家对加固灌浆料的抗压强度有较大的影响。水胶比越大,这种影响也越显著。由于高强加固灌浆料的水胶比较小,因而水泥的品种和生产厂家对加固灌浆料的抗压强度的影响较小。
值得注意的是一些人认为配制高强加固灌浆料必须用高强度的水泥,而提高水泥强度的一个技术措施是磨细,所以认为采用超细水泥对配制高强加固灌浆料时有利的。这种认识是不正确的。
水泥细度的增加必然导致加固灌浆料用水量的增加。对于高强加固灌浆料来说,加固灌浆料的用水量是非常重要的。加固灌浆料用水量越少,越能获得较高的强度。
水泥细度的增加也影响矿物外加剂和化学外加剂作用的发挥,是这些组分的作用减弱。对于一些化学外加剂,随着水泥细度的增加,其掺量也增加,它所带来的负面影响也随之增强。
因此,尽管水泥细度的增加可以加速水泥的水化过程,但并不一定有利于加固灌浆料的高强化。
2、矿物外加剂常用与配制高强加固灌浆料的矿物外加剂有硅灰、粉煤灰、超细磨矿渣粉。对于硅灰、取代率在10%以内时,加固灌浆料的抗压强度随取代率的增加而提高。
超过这一掺量后加固灌浆料的强度不再提高,当取代率达30%时,加固灌浆料的抗压强度将有所降低。对于优质粉煤灰,取代率在15%-20%是合适的。对于超细磨矿渣粉,取代率在40%-50%时增强效果最显著。
当然,矿物外加剂的取代率还受其他因素的影响。例如,当养护温度提高时,最合适的取代率也将有所增加。
矿物外加剂的细度对加固灌浆料的抗压强度也有一定的影响。一般来说,粉煤灰越细,增强效果越显著。但与获得粉煤灰较高细度的技术途径有很大关系。通过分选方法获得的较细粉煤灰具有较好的增强效果。
而通过磨细方法获得的较细粉煤灰增强效果则不显著。磨细矿渣粉越细,早期强度越高。但若太细,后期强度得不到很好的改善。
3、化学外加剂 用于高强加固灌浆料的化学外加剂最主要的是超塑化剂。对于配合比相同的加固灌浆料,不同种类和厂家的超塑化剂对加固灌浆料的强度有较大的影响。加固灌浆料强度越高,其差别越明显。
因此,在配制高强加固灌浆料时应认真选择超塑化剂。特别要注意的是一些超塑化剂具有一定的引气性质,可以在加固灌浆料引入一部分气泡。与普通加固灌浆料相比,含气量对高强加固灌浆料的强度有着更大的影响。
有资料报道,新拌加固灌浆料的含气量每增加1%,高强加固灌浆料的强度约降低2.8%,高强轻集料加固灌浆料的强度约降低3%-5%。因此,应严格控制超塑化剂的引气量。
4、集料 对于高强加固灌浆料,水泥砂浆通常具有较高的强度。当粗集料强度低于水泥沙浆强度时,粗集料强度越高,加固灌浆料的抗压强度也越高。当粗集料强度高于水泥砂浆强度时,粗集料的强度对加固灌浆料抗压强度影响不大。
二、加固灌浆料过渡区存在强度差异
普通加固灌浆料中,加固灌浆料浇筑压实后,大颗粒骨料周围形成水膜,特别在发生大量泌水时,在粗骨料下方形成水囊。随后,水泥水化生产钙矾石和氢氧化钙晶体。
由于粗骨料表面水胶比较大,因此这些靠近粗骨料的结晶产物为较粗大的晶体,形成比水泥浆或砂浆更多孔隙的结构。
从加固灌浆料的微观结构层面上来看,骨料和水泥石的界面是一个具有一定厚度的层。这个层的结构和性质与水泥是有较大的区别。从骨料表面到水泥石,有一个小于100um的过渡层。
过渡层水胶比从骨料到水泥是逐渐减小,直至与水泥石相同。水胶比的不同导致了结晶体水化产物分布的不均匀,尺寸也不一样。
近骨料表面,ca六万晶体变大且以层状平行于骨料表面生长,其取向程度随骨料表面的距离而下降,钙矾石结晶颗粒多而大,孔隙率大,c-s-h凝胶比。
在早期,特别是发生大量内泌水时,界面过渡区中孔隙的体积和尺寸比水泥浆或砂浆本体的要大。结晶化合物如氢氧化钙和钙矾石,其尺寸和数量在界面过渡区中也较大,导致加固灌浆料中过渡区的强度低于水泥浆本体。
加固灌浆料过渡区存在强度差的主要原因是存在微裂缝,其数量取决于骨料的尺寸和级配、水泥用量、水胶比、新拌加固灌浆料捣实程度、养护条件、环境湿度以及加固灌浆料的温度发展情况。
从宏观结构来看界面,加固灌浆料由于骨料和水泥石的弹性模量和热膨胀系数不同,当加固灌浆料受力或温度、湿度发生变化时,由于水泥石和骨料的变形不同,从而使骨料和水泥石界面产生裂缝,使加固灌浆料的破坏常常首先发生在界面。
另外,使用级配不好的骨料来配制加固灌浆料,再捣实时易离析。从亚微观结构层面看界面层,可以清楚地看到,骨料下易形成水囊,在相同条件下,骨料粒径越大,水膜越厚。
在这种情况下形成的过渡区因骨料和水泥浆体变形出现差异,加固灌浆料就容易发生开裂。也就是说,加固灌浆料在受到荷载之前,过渡区就已经有微裂纹存在。
过渡区的特征也同样影响加固灌浆料的耐久性,预应力加固灌浆料和钢筋加固灌浆料一般因为钢筋锈蚀而破坏,钢筋锈蚀的速率在很大程度上受加固灌浆料渗透性的影响。
在钢筋和粗骨料的界面,过渡区微裂缝的存在是加固灌浆料比水泥净浆或砂浆渗透性更大的主要原因。因此,过渡区成为加固灌浆料的一个薄弱环节,要提高加固灌浆料的性能,改善界面的微结构也是一项重要的措施。
加固灌浆料组分对抗压强度的影响
总结:以上内容就是关于加固灌浆料组分对抗压强度的影响的探讨,希望上述的讲解会对大家有帮助,如果还有加固灌浆料的问题,欢迎咨询我们。谢谢观看。
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    作者:中德新亚

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