[01835482]超自愈合尺度开裂混凝土高流态渗透型超细修复砂浆研发与应用

本项目确定了超自愈合尺度开裂混凝高流态渗透型超细修复砂浆的组成,并对其综合性能进行研究。通过单组分试验和正交试验,得出修复材料的配方为：水泥：粉煤灰：硅灰：膨胀剂：活性激励组分：可分散胶粉=76.5：10：5：6：1.5：1（以胶凝材料计）,聚丙烯纤维0.15%,聚羧酸减水剂（B）0.24%,葡萄糖酸钠0.05%,同时确定胶砂比为1:1,水料比为0.185,此时修复材料的初始流动度为326 mm,30min流动度为248 mm,硬化浆体的28d抗折/抗压强度分别达到11.4 MPa和62.6 MPa,抗拉粘结强度达到3.28 MPa,且浆体在硬化过程中无收缩现象出现;微观分析发现,修复材料水化产生的C-S-H、AFt等物质赋予硬化浆体良好的力学强度和体积稳定性,生成的钠铝复盐可避免硬化浆体“泛碱”现象,压汞仪分析显示修复材料具有良好的致密性,无害孔或少害孔高达72.57%;耐久性试验表明,经40次“盐侵蚀 + 冻融”循环后修复材料的强度保持率仍≥75%。 验证了本产品对超自愈合尺度混凝土裂缝的修复效果,并对修复制品的耐久性进行试验研究。结果表明,修复表面宽度约为1mm的劈裂法制作裂缝时,渗透深度可达40mm,修复后混凝土抗压强度恢复率为90.6%,劈裂抗拉强度降幅较大,修复表面宽度为4mm的切割法制作裂缝时,修复制品抗压强度恢复率高达121.4%,劈裂抗拉强度略有降低,建议实际工程中,若裂缝太小,采用“先扩缝、再修复”的处理方式。 本项目所研发修复砂浆能够解决混凝土结构早期开裂而无法自愈合的难题,能够尽快恢复其自愈合能力,阻止裂缝的进一步扩展而延长了混凝土的使用寿命,具有极大的经济效益和环境效益。