1. 研究目的与意义(文献综述)
哈大专客是我国第一条高寒地区的高速铁路,但在其开通运行前,铁路的防水体系保护层出现了粉化、掉块现象,不仅影响防水效果,而且对列车运行产生安全隐患。其主要病害包括:粉化、混凝土掉块、钢筋裸露。产生这些病害的主要原因包括体系本身原因和环境因素两个方面。体系自身原因是由于混凝土桥面与防水卷材和保护层的强度之间有很大差异,又由于哈大专客处于高寒地区,冬夏温差较大,冬季混凝土出现收缩,而夏季会膨胀。混凝土收缩或膨胀会产生交变剪切应力,最终会使保护层与防水卷材完全脱开。环境因素又包括在施工过程中出现碳化、碱—骨料反应、环境温度变化、阳光辐射等。雨水或雪水通过毛细作用进入到混凝土的孔隙和裂缝中,当温度降到0℃以下时,水结冰而膨胀,孔壁受压变形;温度升高,冰融化,孔壁由拉力产生,这样反复冻融,最终出现上述病害。
针对病害与产生的原因,我们选择采用环氧树脂砂浆作为修补材料。环氧树脂是一种力学性能优异、粘结性能好、固化收缩率低的热固性树脂,其与砂子混合成环氧树脂砂浆后固化可得到与混凝土粘结良好、力学性能达标的修补材料。另外,由于环氧树脂固化快,可达到快速修补的效果,不影响高铁的正常运行。
国外对聚合物砂浆的研究始于上个世纪。在上个世纪中期,聚合物砂浆已经在德国大批量生产使用了,主要用于修复公路、桥梁等水凝混凝土构件。70年代,美国对聚合物砂浆研究投入更多的经费,使得聚合物砂浆快速发展,市场上品种繁多,质量优异。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
1、不同固化剂种类及配比对环氧树脂砂浆的固化时间,不同方式增韧环氧树脂的性能变化,用酸碱浸泡前后和冻融前后环氧树脂修补材料的性能变化;
2、对抗压强度、抗冲击强度、拉伸剪切强度、强度发展规律、新老界面粘结、收缩等力学性能进行实验研究;利用电镜扫描、红外光谱分析以及dsc等方式研究增韧机理及其增韧效果。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-6周:按照设计方案,制备对环氧树脂进行不同方式的改性,选定合适固化体系以及集料的最密堆积级配。
第7-9周:对修补材料进行测试:采用电动抗折抗压试验机、万能试验机 、冻融循环箱、扫描电子显微镜等测试技术对修补材料的抗折强度、抗压强度、柔韧性、抗冻融性以及界面微观形貌进行测试。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]厉伟光,徐玲玲,刘方,李澎,邓敏.mma基混凝土修补材料收缩性能的改善[j]. 混凝土2005(11).
[2]张西玲,姚爱玲,李铭,陈林,向芸.一种环保型混凝土路面修补材料的试验研究[j]. 硅酸盐通报2011, 30(3).
[3]nan sua, kung-chung hsu, his-wen chai. a simple mix design methodfor self-compacting concrete [j]. cement and concrete research , 2001, 31:1799-1807.
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