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混凝土是现代建筑工程中不可缺少的、用量最大、用途最广的一种建筑材料。但混凝土因其自身是多孔脆性材料以及由于其设计、施工、维护等外界因素,很容易发生破坏。裂缝是水泥混凝土建筑物最普遍、最常见的病害,尤其突出的是混凝土道面,现阶段,随着我国交通业飞速发展,各种路面的车流量和承载以较大幅度的增加,其破坏的比例和程度都有加重的趋势,因此修补加固、延长工程的使用寿命,具有重要的意义和应用价值。
MMA基混凝土修补材料是由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和引发剂、增塑剂等合成的高分子聚合物修补材料,具有非常显著的特点,其粘度低,只有0.8 mPa·s,小于水的粘度(1 mPa·s),因此有着很好的流动性,能够轻易渗入小裂缝甚至是肉眼看不见的微裂缝,同时在表面形成薄膜,起到很好的表面封闭作用,尤其适用于道面裂缝修补。MMA还具有优异的力学性能,而且粘结强度高,经改性后具有较大的延伸率,可以承受由冷热引起的形变。另外,它的耐候性好,经户外长期使用性能下降很小。
本文研究了MMA基混凝土修补材料的制备和性能,通过研究分子量、粘度和聚合时间的关系,确定了较佳的工艺参数和配方。MMA基混凝土修补材料自身的收缩性较大,研究表明通过添加无机填料可以改进修补材料的收缩性能。本文通过测试修补材料的弯曲强度、拉伸强度、冲击强度和抗折粘结强度研究了对修补材料力学性能,通过加入聚丙烯纤维和玻璃纤维有效的提高了修补材料的力学性能,拉伸强度为13.35 Mpa,弯曲强度为26.27 Mpa,冲击强度为20kJ/m2,通过对断裂面的处理,有效的提高了修补材料的粘接性能,粘接强度大于7.9 Mpa,断裂破坏发生在砂浆自身。对MMA基混凝土修补材料的耐久性研究表明, 250d的紫外辐射后,修补材料的拉伸和弯曲强度保持率分别可达92.6%和89.96%,(相当于太阳光中同波段辐射45.16年的辐照度),耐紫外老化性能较好。300次105℃~-20℃的热震循环后,修补材料的拉伸和弯曲强度保持率分别为86.07%和83.30%。混凝土试样表面涂覆修补材料,在清水和5%NaCl溶液中浸泡120d的实验表明,修补材料防渗性能较好,浸泡150d后的力学性能基本保持不变,修补材料耐外部侵蚀性能较好。本文研究了修补材料的施工工法,采用骨料预埋法,将一定级配的骨料铺设在待修补的表面,并夯实,然后把MMA基混凝土修补材料浇注到骨料之中,使其充填饱和。结果表明骨料预埋法施工方法简便,力学性能优异,耐久性较好,且适合大体积修补。 |