复合型水下混凝土裂缝高效修补材料试验研究
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第４ ２卷 第 ４期 ２０ １１ 年 ２ 月
文 章 编 号 ：０ １—４ ７ ２ １ ） ４ —０ ８ １０ １ ９（ ０ １ ０ ０ ４—０ ４
人 民 长 江
Ｙａ ｔ ｅ Ｒｉ ｅ ｎｇ ｚ ｖｒ
Ｖｏ ． １ ４２． Ｎｏ． ４
Ｆｅ ｂ．， ２ ０１１
凝 为 １ ｉ， ２ｒ ｎ 而纯 Ｓ Ｃ的初凝 时间和 终凝 时间分别 为 ａ Ａ
６ ，６ ｎ 当 Ｏ Ｃ掺 量 超 过 ５ ％ 时 ， Ｏ Ｃ 掺 量 的 ５ １８ｍｉ； Ｐ ０ 随 Ｐ
合 “ 。 骨 料 成 分 选 用 低 收 缩 且 化 学 性 能 稳 定 的 级 配 石 英 砂 。 速 凝 剂 和增 黏 剂 为 市 售 化 学 药 剂 。原 材 料 的
复合型 水下 混凝 土裂 缝 高效修 补材 料 试验 研究
石 妍 ， 迎 春 ， 家 正 ， 华 全 王 李 杨
（ 江 科 学 院 水 利 部 水 工程 安 全 与病 害 防 治工 程 技 术 研 究 中心 ， 北 武 汉 ４ ０ １ ） 长 湖 ３ ０ ０
摘要 ： 迄今 为止 ， 有 一 种修 补 材 料 能 在 完 全 充 水条 件 下 完 成 一 定开 度 混 凝 土 裂缝 的修 补 工 作 ， 鲜 因此 设计 一种
各 组 分 重 量 ， 粉 状 原 材 料 倒 入 砂 浆 搅 拌 机 中 ， 择 手 将 选
动 模 式 ， 慢 速 干 拌 均 匀 ， 拌 过 程 中 加 水 ， 后 快 速 先 搅 然 搅 拌 ３ ， 砂 浆 出 现 均 匀 粘 稠 的 腻 子 状 态 即 停 止 源自文库 ０Ｓ或 拌 。 观 察 得 知 ， 组 分 混 合 加 水 后 没 有 异 常 现 象 ， 当 各 适
体的复合 材料 ， 通过 优选原材 料组分 ， 调整水 泥和多种
添加 剂 的 匹 配 关 系 ， 对 修 补 材 料 的凝 结 时 问 、 下 抗 并 水
分 散性及粘结抗 拉强度 进行室 内试验 。新材料 以粉状
形 式 储 存 ， 用 前 按 比例 加 水 搅 拌 ， 成 膏 状 浆 体 ， 使 即 无 需 模 板 直 接 进 行 水 下 混 凝 土 裂 缝 的 封 堵 ， 水 后 几 分 入 钟 内 即 可 固化 ， 与 老 混 凝 土 形 成 牢 固粘 结 。 并
适 用 于水 下施 工 的修 补 材料 具有 重 要 意 义 。该 修 补 材 料是 以无 机 材 料 为 主体 的复 合 材 料 ， 用 了复 合 水 泥和 利 添加 剂 的 叠 加 效应 。主 要 满足 ３个 性 能要 求 ： 良好 的水 下抗 分散 性 、 下快 凝 、 老 混 凝 土 粘 结性 强 。 对 此 ， 水 与 开展 了一 系列试 验 研 究 工作 ， 由试 验 结 果 初 步 确 定 了材 料 的核 心组 分及 掺 量 范 围 ， 就性 能展 开 了微 观 机 并 并 理 分 析 ， 下 一 步 该材 料 耐 久性 、 工性 能 等 的试 验研 究奠 定 了基 础 。 为 施
品 种 及 用 途 见 表 １ 。
表 １ 原 材料 品种 及 用 途
个特点 ： 良好的水 下 抗分 散性 ； 水下 快 凝 ； 与 ① ② ③
老 混 凝 土 粘 结 性 强 。 同 时 ， 要 具 有 无 机 水 硬 性 材 料 还 优 良 的耐 久 性 以及 有 机 材 料 良好 的 弹 性 。 本 文 试 验 研 究 的 修 补 材 料 确 定 为 以 无 机 材 料 为 主
关 键 词 ： 凝 土 裂缝 ；水下 修 补 材 料 ；凝 结 时 间 ；水 下抗 分 散 性 ；粘 结 强 度 混 文 献 标 志 码 ：Ａ
中图 法 分 类号 ：Ｔ ４ Ｖ３
设 计一种适 用于水 下施工 的混凝土裂 缝修补 材料 有着重 要 的 现实 意 义 ｊ 。与普 通 的水 泥 灌 浆 或 修 补 材料 相比 ， 复合 型 水 下混 凝 土 裂缝 修 补 材 料应 具 有 ３
收 稿 日期 ：０１ ２ ０—０ ４—３ ０
增 大 ，Ａ Ｓ Ｃ—Ｏ Ｃ混 合 水 泥 的凝 结 时 间 又 逐 渐 延 长。 Ｐ
基金项目： 中央级 公 益 性科 研 院所 基 本 科研 业 务 费（ Ｊ０ ０ ） 公 益 性 行 业 科 研 专 项 资金 项 目（ ０ ９ １ ６ ） Ｙ Ｊ８８ ； ２０ ００ ６ 作 者 简介 ： 妍 ， ， 士 ， 石 女 博 主要 从 事水 工 建 筑材 料 研 究。 Ｅ—ｍ ｉ ｓ ｉ ｎ ８ ７ ａ ｏ ． Ｏ ｅ ａ ： ｙ ０ １ ＠ｙ ｈ ｏ Ｃ Ｂ． ｎ ｌｈ ａ
渐 缩 短 ， Ｐ 掺 量 ４ ％ 时 凝 结 最 快 ， 凝 为 ７ ｍ ｎ 终 ＯＣ ０ 初 ｉ，
ｌ 试验 原 材 料
为改善水泥 基材 的凝结时 间 、 提高早 期强度性 能 、
稳 定 后 期 强 度 以 及 减 少 收 缩 ， 节 约 成 本 ， 验 采 用 硫 并 试
铝 酸 盐 水 泥 （ Ａ 与 硅 酸 盐 系 列 水 泥 （ Ｐ 进 行 复 Ｓ Ｃ） Ｏ Ｃ）
第 ４期
石 妍 ， ： 合 型 水 下 混 凝 土 裂 缝 高 效 修 补 材 料 试 验 研 究 等 复
专 嚼 蜒
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８ ５
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图 ｌ
０
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分 析 其 原 因 为 ： Ｓ Ｃ 中 掺 有 Ｏ Ｃ时 ， Ｐ 的 碱 度 比 当 Ａ Ｐ ＯＣ Ｓ Ｃ 高 ， 促 进 Ｓ Ｃ 的 水 化 ， 随 Ｏ Ｃ掺 量 的 增 大 ， Ａ 会 Ａ 且 Ｐ 混
２ 试验 内容 及 结 果
２ １ 水 泥 复 合 试 验 ．
图 １为 Ｓ Ｃ—Ｏ Ｃ复 合 水 泥 试验 的凝 结 时 间 曲 Ａ Ｐ 线 ， ２为 Ｓ Ｃ— Ｐ 图 Ａ Ｏ Ｃ复合水 泥试验 的抗压强度 曲线 。 图 １的 结 果 表 明 ， Ａ 中 掺 入 ２ ％ ～６ ％ 的 ＳＣ ０ Ｏ Ｏ Ｃ， 凝结 时间均较 纯 Ｓ Ｐ 其 ＡＣ缩 短 。当 Ｏ Ｃ掺量 低 于 Ｐ ５ ％时 ， Ｏ Ｃ掺 量 的增 大 ， ０ 随 Ｐ 混合 水 泥 的凝 结 时 间逐
文 章 编 号 ：０ １—４ ７ ２ １ ） ４ —０ ８ １０ １ ９（ ０ １ ０ ０ ４—０ ４
人 民 长 江
Ｙａ ｔ ｅ Ｒｉ ｅ ｎｇ ｚ ｖｒ
Ｖｏ ． １ ４２． Ｎｏ． ４
Ｆｅ ｂ．， ２ ０１１
凝 为 １ ｉ， ２ｒ ｎ 而纯 Ｓ Ｃ的初凝 时间和 终凝 时间分别 为 ａ Ａ
６ ，６ ｎ 当 Ｏ Ｃ掺 量 超 过 ５ ％ 时 ， Ｏ Ｃ 掺 量 的 ５ １８ｍｉ； Ｐ ０ 随 Ｐ
合 “ 。 骨 料 成 分 选 用 低 收 缩 且 化 学 性 能 稳 定 的 级 配 石 英 砂 。 速 凝 剂 和增 黏 剂 为 市 售 化 学 药 剂 。原 材 料 的
复合型 水下 混凝 土裂 缝 高效修 补材 料 试验 研究
石 妍 ， 迎 春 ， 家 正 ， 华 全 王 李 杨
（ 江 科 学 院 水 利 部 水 工程 安 全 与病 害 防 治工 程 技 术 研 究 中心 ， 北 武 汉 ４ ０ １ ） 长 湖 ３ ０ ０
摘要 ： 迄今 为止 ， 有 一 种修 补 材 料 能 在 完 全 充 水条 件 下 完 成 一 定开 度 混 凝 土 裂缝 的修 补 工 作 ， 鲜 因此 设计 一种
各 组 分 重 量 ， 粉 状 原 材 料 倒 入 砂 浆 搅 拌 机 中 ， 择 手 将 选
动 模 式 ， 慢 速 干 拌 均 匀 ， 拌 过 程 中 加 水 ， 后 快 速 先 搅 然 搅 拌 ３ ， 砂 浆 出 现 均 匀 粘 稠 的 腻 子 状 态 即 停 止 源自文库 ０Ｓ或 拌 。 观 察 得 知 ， 组 分 混 合 加 水 后 没 有 异 常 现 象 ， 当 各 适
体的复合 材料 ， 通过 优选原材 料组分 ， 调整水 泥和多种
添加 剂 的 匹 配 关 系 ， 对 修 补 材 料 的凝 结 时 问 、 下 抗 并 水
分 散性及粘结抗 拉强度 进行室 内试验 。新材料 以粉状
形 式 储 存 ， 用 前 按 比例 加 水 搅 拌 ， 成 膏 状 浆 体 ， 使 即 无 需 模 板 直 接 进 行 水 下 混 凝 土 裂 缝 的 封 堵 ， 水 后 几 分 入 钟 内 即 可 固化 ， 与 老 混 凝 土 形 成 牢 固粘 结 。 并
适 用 于水 下施 工 的修 补 材料 具有 重 要 意 义 。该 修 补 材 料是 以无 机 材 料 为 主体 的复 合 材 料 ， 用 了复 合 水 泥和 利 添加 剂 的 叠 加 效应 。主 要 满足 ３个 性 能要 求 ： 良好 的水 下抗 分散 性 、 下快 凝 、 老 混 凝 土 粘 结性 强 。 对 此 ， 水 与 开展 了一 系列试 验 研 究 工作 ， 由试 验 结 果 初 步 确 定 了材 料 的核 心组 分及 掺 量 范 围 ， 就性 能展 开 了微 观 机 并 并 理 分 析 ， 下 一 步 该材 料 耐 久性 、 工性 能 等 的试 验研 究奠 定 了基 础 。 为 施
品 种 及 用 途 见 表 １ 。
表 １ 原 材料 品种 及 用 途
个特点 ： 良好的水 下 抗分 散性 ； 水下 快 凝 ； 与 ① ② ③
老 混 凝 土 粘 结 性 强 。 同 时 ， 要 具 有 无 机 水 硬 性 材 料 还 优 良 的耐 久 性 以及 有 机 材 料 良好 的 弹 性 。 本 文 试 验 研 究 的 修 补 材 料 确 定 为 以 无 机 材 料 为 主
关 键 词 ： 凝 土 裂缝 ；水下 修 补 材 料 ；凝 结 时 间 ；水 下抗 分 散 性 ；粘 结 强 度 混 文 献 标 志 码 ：Ａ
中图 法 分 类号 ：Ｔ ４ Ｖ３
设 计一种适 用于水 下施工 的混凝土裂 缝修补 材料 有着重 要 的 现实 意 义 ｊ 。与普 通 的水 泥 灌 浆 或 修 补 材料 相比 ， 复合 型 水 下混 凝 土 裂缝 修 补 材 料应 具 有 ３
收 稿 日期 ：０１ ２ ０—０ ４—３ ０
增 大 ，Ａ Ｓ Ｃ—Ｏ Ｃ混 合 水 泥 的凝 结 时 间 又 逐 渐 延 长。 Ｐ
基金项目： 中央级 公 益 性科 研 院所 基 本 科研 业 务 费（ Ｊ０ ０ ） 公 益 性 行 业 科 研 专 项 资金 项 目（ ０ ９ １ ６ ） Ｙ Ｊ８８ ； ２０ ００ ６ 作 者 简介 ： 妍 ， ， 士 ， 石 女 博 主要 从 事水 工 建 筑材 料 研 究。 Ｅ—ｍ ｉ ｓ ｉ ｎ ８ ７ ａ ｏ ． Ｏ ｅ ａ ： ｙ ０ １ ＠ｙ ｈ ｏ Ｃ Ｂ． ｎ ｌｈ ａ
渐 缩 短 ， Ｐ 掺 量 ４ ％ 时 凝 结 最 快 ， 凝 为 ７ ｍ ｎ 终 ＯＣ ０ 初 ｉ，
ｌ 试验 原 材 料
为改善水泥 基材 的凝结时 间 、 提高早 期强度性 能 、
稳 定 后 期 强 度 以 及 减 少 收 缩 ， 节 约 成 本 ， 验 采 用 硫 并 试
铝 酸 盐 水 泥 （ Ａ 与 硅 酸 盐 系 列 水 泥 （ Ｐ 进 行 复 Ｓ Ｃ） Ｏ Ｃ）
第 ４期
石 妍 ， ： 合 型 水 下 混 凝 土 裂 缝 高 效 修 补 材 料 试 验 研 究 等 复
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８ ５
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图 ｌ
０
０ Ｏ
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。 ０
０
。
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分 析 其 原 因 为 ： Ｓ Ｃ 中 掺 有 Ｏ Ｃ时 ， Ｐ 的 碱 度 比 当 Ａ Ｐ ＯＣ Ｓ Ｃ 高 ， 促 进 Ｓ Ｃ 的 水 化 ， 随 Ｏ Ｃ掺 量 的 增 大 ， Ａ 会 Ａ 且 Ｐ 混
２ 试验 内容 及 结 果
２ １ 水 泥 复 合 试 验 ．
图 １为 Ｓ Ｃ—Ｏ Ｃ复 合 水 泥 试验 的凝 结 时 间 曲 Ａ Ｐ 线 ， ２为 Ｓ Ｃ— Ｐ 图 Ａ Ｏ Ｃ复合水 泥试验 的抗压强度 曲线 。 图 １的 结 果 表 明 ， Ａ 中 掺 入 ２ ％ ～６ ％ 的 ＳＣ ０ Ｏ Ｏ Ｃ， 凝结 时间均较 纯 Ｓ Ｐ 其 ＡＣ缩 短 。当 Ｏ Ｃ掺量 低 于 Ｐ ５ ％时 ， Ｏ Ｃ掺 量 的增 大 ， ０ 随 Ｐ 混合 水 泥 的凝 结 时 间逐