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新型无机锚固材料的制备及性能研究

陈科

  目前,建筑物的维修和加固改造技术已成为现代建筑技术的重要组成部分,倍受国内外的高度重视。国外的建筑物维修改造业已成为建筑业的重要组成部分。总体而言,建筑业将由“大兴土木阶段”逐渐步入维修维护阶段。植筋技术是一种新型的建筑物加固改造技术,由于特有的技术优点,其研究开发已成为现代建筑结构加固改造技术中极具活力的分支。由于已有研究对后植钢筋粘结锚固的失效形式、破坏机理未作出明确回答,对后植钢筋粘结锚固性能的影响因素未进行系统研究,对后植钢筋粘结锚固的长期有效性未予以试验证实,不利于植筋技术这种新型结构加固技术的推广应用,同时现有植筋锚固材料存在品种少、价格高、性能需要进一步改进和提高等局限性,已成为植筋技术发展的瓶颈,制约了植筋技术的进一步应用和发展,因此开发价格合理、性能优良的新型高性能无机质类锚固材料就显得尤为重要和迫切。本文采用硅酸盐水泥熟料、水淬高炉矿渣和复合激发剂组成的特种胶凝材料体系,以标准砂或特细砂为细集料制备了一种新型无机锚固材料,讨论了熟料/矿渣比,胶砂比、溶胶比、溶液配比等组成对新型无机锚固砂浆强度、凝结时间、收缩性能的影响;研究了新型无机锚固材料的抗渗性能、耐热性能、碳化性能、护筋性能;此外还研究了新型无机锚固材料与后植钢筋和被锚固混凝土的界面粘结性能,分析了后植钢筋粘结锚固的破坏机理和过程,确定了后植钢筋的失效形式与临界锚固长度,探讨了植筋锚固性能的影响因素;通过工程试用,研究了其工程应用效果。上述分析研究得出以下结论:①新型无机锚固材料具有早强、快硬、高强特点,10 h.抗压强度可达26.5MPa, 365天强度可达144.0MPa;初凝时间在40min.~3h.之间,且初终凝时间差在15分钟以内;在保湿条件下具有微膨胀性,膨胀率在0.5%以内。②可通过调整熟料/矿渣比、胶砂比、溶胶比、复合外加剂用量以改变新型无机锚固材料的性能,从而制备能满足C60~C100强度等级钢筋混凝土结构加固需要的锚固材料。③新型无机锚固材料的强度热稳定性、抗渗性、护筋性能良好。④在植筋锚固长度足够的条件下,混凝土与锚固砂浆的界面粘结强度大小直接决定了植筋锚固的控制荷载,粘结界面成为受力的薄弱环节。⑤钢筋的临界锚固长度受锚固材料抗拉强度、钢筋的相对保护层厚度和钢筋净间距、钢筋的直径和外形等诸多因素的影响,有效锚固深度一般为10d~15d。……   
[关键词]:新型无机锚固材料;植筋;界面粘结;锚固长度
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:重庆大学2002年