硅烷浸渍实施条件对公路结构混凝土防护效果研究

研究了两种硅烷材料及涂刷和浸没浸渍工艺对不同强度等级混凝土结构的浸渍深度、吸水率、抗氯离子渗透性能、抗冻融循环性能等的影响规律,分析了硅烷浸渍实施条件对各强度等级混凝土结构防护作用的效果。结果表明:硅烷材料对混凝土的浸渍深度能够达到4~11mm,且在各种浸渍实施条件下,混凝土强度等级越低,硅烷浸渍深度越高;硅烷浸渍混凝土的吸水率降低幅度可以达到90%以上,满足不大于0.01mm/min1/2的要求,且混凝土强度等级越低,吸水率降低效果越明显;硅烷浸渍可以提高混凝土抗氯离子渗透性和抗冻融循环性。不同硅烷材料浸渍对混凝土结构防水效果的提升作用效果不同,涂刷工艺要好于浸没工艺。     

硅烷改性剂对清水砼耐久性的影响研究

为研究硅烷改性剂对清水砼耐久性能的影响,通过氯离子扩散快速渗透试验、抗干燥收缩试验、抗碳化试验、抗硫酸盐侵蚀与抗冻性试验对掺加不同硅烷改性剂和矿料的清水砼性能进行分析。结果显示,硅烷改性剂显著改善了清水砼的抗压强度,且硅烷单体(乙烯基三甲氧基硅烷)与粉煤灰相结合对砼强度的改善效果优于掺加硅烷聚合物MH50与矿渣;MH50对各指标的改善效果优于硅烷单体,掺加粉煤灰、矿渣可提高清水砼的干缩率;硅烷单体与粉煤灰的相互结合对砼抗渗透性能的改善效果最佳,而MH50与矿渣相结合对碳化深度、抗硫酸盐侵蚀、质量损失率和相对动弹性模量的改善效果最佳。汇总研究成果,推荐采用硅烷改性剂优化设计清水砼,提高其耐久性。     

聚合物改性水泥砼力学性能及耐久性能研究

制作聚合物掺量分别为0、5%、10%、15%、20%的砼试件,研究聚合物改性水泥砼的力学性能和耐久性能,通过抗压、抗拉、抗折及动弹性模量等力学性能试验研究聚合物掺量对普通砼力学性能的影响。结果表明,与普通砼相比,聚合物改性水泥砼的抗压强度没有增强,但其抗拉强度及抗折强度提高,弹性模量下降,聚灰比为10%左右时能改善砼的力学性能;掺加聚合物后砼的抗冻等级增强,质量损失降低,聚合物掺量为15%～20%时砼的抗冻性能改善效果最好。     

复合型内养护材料对公路水泥砼性能影响研究

通过力学性能试验、抗渗性能试验与早期抗裂试验对掺加不同内养护材料的砼进行分析,研究内养护技术对公路用水泥砼性能的影响。结果显示,内养护技术可显著改善砼的抗渗性能和早期抗裂性能,对抗压强度、回弹模量则存在劣化作用,且随材料掺量的增加对砼的作用效果逐渐增加;自主研发的复合型内养护材料CICA对砼抗渗、抗裂性能的改善效果优于SAP和轻骨料,且在合理用量范围内其对抗压强度、回弹模量的劣化作用较弱;CICA对公路水泥砼内养护效果显著,通过均匀持续补偿内部水化用水改善砼内部微环境,抑制收缩变形,提高其耐久性。     

混凝土表面硅烷浸渍吸水率与抗冻性试验研究

测试了混凝土表面硅烷浸渍后硅烷的渗透深度,试验结果表明硅烷浸溃深度可以达到5～8 mm;对比了硅烷与其他表面浸渍材料的吸水率,硅烷的吸水率为0.003 6 mm/min1/2,远小于基准组的0.010 6 mm/min1/2,而且满足不大于0.01 mm/min1/2的要求;抗冻性试验结果表明混凝土表面硅烷浸渍后,抗冻融循环性能大幅度提高,而且混凝土致密性越高,则提高幅度越大.在山东沿海混凝土桥梁耐久性维护中的实际工程应用表明,采用硅烷浸渍进行耐久性维护,效果良好.     

强浸封闭法阻止构件混凝土表面碳化反应的方法研究

近年来,钢筋混凝土结构物的耐久性越来越得到工程技术人员的重视,其中,混凝土构件表面碳化是影响混凝土结构耐久性的重要因素。由于混凝土碳化造成的混凝土表面松散、脱落,甚至露筋,严重地影响了混凝土构件的使用寿命和安全性。本研究通过正辛烯与三乙氧基氢硅烷之间在一定温度下,加入铂催化剂后发生硅氢加成反应得到正辛基三乙氧基硅烷,再将正辛基三乙氧基硅烷与水发生乳化反应形成渗透剂膏体,这种渗透剂具有超强的混凝土渗透能力和隔水、隔气能力,渗透剂浸入到混凝土表面孔隙及一定的深度范围,即形成了一层保护膜,从而有效地阻止了空气和水进入混凝土孔隙中,杜绝或延缓了混凝土的碳化反应。本研究中,对渗透剂膏体的使用效果通过室内试验和室内试验,得出了渗透剂膏体能较强地浸入到混凝土表面从而有效阻止水气进入到混凝土内部的结论,对提高混凝土的耐久性具有良好的作用。     

寒冷地区气泡混合轻质土应用性能研究

为促进气泡混合轻质土在寒冷地区工程的应用，对气泡混合轻质土及其表面密封处理后的热工性能和抗冻性能进行试验研究。结果表明：气泡混合轻质土具有良好的热工性能，导热系数随密度的降低而降低，二者成线性相关；当容重等级高于W9，不采用表面密封处理，气泡混合轻质土可经受15次冻融循环不发生冻融破坏，当采用表面密封处理，容重等级为W7即可满足；表面密封处理有利于保证气泡混合轻质土抗冻性，柔性材料具有适应温度变形的能力，密封效果优于刚性材料。     

新型界面剂作用下新老混凝土黏结的耐久性能

试验分别研究了新老混凝土黏结试件在水泥净浆界面剂和新型改性环氧界面剂作用下的抗冻性能与抗水渗透性能,分析了不同界面剂对黏结抗冻性能及抗水渗透性能的影响变化规律和机理。结果表明:涂刷新型改性环氧界面剂的新老混凝土黏结试件的抗冻性能和抗水渗透性能均优于使用水泥净浆界面剂的新老混凝土黏结试件。     

渗透型再生剂对老化沥青性能的影响分析

以废机油作为基础油分、邻苯二甲酸二丁酯作为辅助成分制备配方比例不同的渗透型再生剂,根据再生沥青的针入度、软化点、老化沥青转移率及动态剪切流变试验结果分析渗透型再生剂对老化沥青性能的改善效果。结果表明,与普通再生剂相比,渗透型再生剂对老化沥青的改善效果更好,当废机油与邻苯二甲酸二丁酯的比例为7∶3时,再生沥青的性能基本恢复至基质沥青;渗透型再生剂能有效渗透进入旧集料表面包裹的老化沥青薄膜中改善老化沥青的性能。     

原位纳米SiO2防护剂对水泥砂浆防护效果的试验研究

为阻止空气中CO2渗入混凝土以提高其耐久性能,在试件表面采取涂刷由正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇和水配制成的纳米SiO2防护剂的方法,待充分反应后,测试试件吸水率和碳化深度并对试件横断面进行显微硬度检测。试验结果表明:1)不同配合比的防护剂均可降低砂浆吸水率和碳化深度,当防护剂配比为乙醇∶水∶TEOS=4∶1∶3时防护效果最明显,其中吸水率可降低73%,碳化深度至少降低50%;2)根据显微硬度以及碳化试验结果,试件表层硬度随着防护剂的渗入逐渐提高,其有效作用深度为1 mm-2 mm。结论是原位纳米SiO2防护剂可用于混凝土表层防护,可提高结构的耐久性。     

氯丁乳液与苯丙乳液掺量对水泥砂浆性能的影响研究

为了研究氯丁乳液和苯丙乳液的掺加对砂浆性能的影响，通过测定氯丁乳液和苯丙乳液的不同掺量下水泥砂浆的7天和28天抗压、抗折强度以及其综合力学性能指标值，研究了聚合物掺量对砂浆力学性能的影响，并结合冻融循环试验进行了抗冻性分析。结果表明:氯丁乳液的掺入不能改善砂浆的力学性能；苯丙乳液的掺入使得砂浆抗折强度提高，抗压强度降低，综合力学性能指标增加，对砂浆的改性效果明显优于氯丁乳液；苯丙乳液的掺入通过在砂浆内部形成高强网状薄膜结构，从而显著改善了砂浆的抗冻性。     

海洋环境下硅烷浸渍混凝土复合体系的耐久性

分别采用吸水量试验和内部Cl-含量测试来研究表面硅烷浸渍后混凝土复合体系的海洋服役行为;基于相似性原理,采用室内加速试验模拟海洋环境的盐雾区、干湿区和海水区.试验结果表明:与未实施硅烷浸渍的空白试件相比,各环境下硅烷浸渍复合体系均大大降低混凝土吸水量和混凝土内部Cl-含量,且环境越恶劣,其效果越明显;但硅烷浸渍混凝土复合体系的氯离子含量与吸水量大小与基层混凝土水灰比的关系是非线性关系,这表明硅烷与基层混凝土具有一定的匹配性;若对试件进行多道硅烷涂刷时,硅烷防护效果更取决于第1道的涂刷质量;此外微区环境对硅烷浸渍混凝土复合体系的影响能力不一,干湿区最大,海水区次之,盐雾区最小.     

硅灰掺量和水胶比对高性能砼强度及抗渗性的影响分析

改善高性能砼性能的两个关键因素是胶结材料和水胶比。火山灰质材料硅灰通常被用作提高高性能砼性能的外加剂,混合料中发生的火山灰反应和水胶比共同影响高性能砼的性能。文中通过砼的抗压试验和快速氯离子渗透试验,研究硅灰掺量和水胶比对高性能砼强度及渗透性的影响。     

路用多孔页岩陶粒表面修饰优化

为提高路用多孔页岩陶粒的路用性能并提升其阻热性能，优选3种有机处理剂，借助吸水率、筒压强度、控制筛孔通过率及磨耗值试验，确定了不同处理剂最佳修饰工艺；基于吸油率、表面孔隙封堵率与SEM试验，系统研究了修饰前后页岩陶粒表面孔隙封堵情况，对比评价了不同处理剂对页岩陶粒路用性能的影响规律，确定了页岩陶粒最佳处理剂；并在此基础上，全面评价了表面修饰对页岩陶粒混合料路用性能的影响。结果表明：苯基硅树脂的适宜浓度为25%，固化温度为160℃，硅丙乳液的适宜浓度为35%，成膜温度为30℃，助剂含量为3%，建筑防水剂修饰页岩陶粒的适宜浓度为35%，固化温度为85℃；其中苯基硅树脂对页岩陶粒表面封装效果最好，24 h吸油率最低，表面孔隙封堵率高达78%，且SEM图像也表明经表面修饰的页岩陶粒表面开口孔隙数量明显减少；3种处理剂均能不同程度地提高路用多孔页岩陶粒的路用性能，24 h吸水率的降幅在80.48%~94.5%之间，压碎值降幅在4.62%~17.52%之间，磨耗值降幅在5.33%~30.92%之间，黏附性等级提高0.5~2级；苯基硅树脂对页岩陶粒吸水率与黏附性等级改善效果最佳，硅丙乳液对压碎值与磨耗值改善效果最为明显，综合考虑所有评价指标，确定了页岩陶粒最佳处理剂为苯基硅树脂；且经苯基硅树脂表面修饰后的页岩陶粒混合料各项路用性能均有不同程度提高。     

三种乳液改性路用水泥修补砂浆力学性能研究

通过力学试验分析了三种不同聚合物乳液对修补用水泥砂浆力学性能的改性作用。分析试验结果后,发现丁苯乳液对水泥修补砂浆的抗折强度、粘结抗折强度提高最大,对抗压强度的影响较小,价格适中,较适合于水泥砼路面修补。其他两种聚合物乳液对水泥砂浆的力学性能改善程度不大,但对水泥砂浆的粘结性能有很大的改善。     

沥青路面预防性养护封层新技术研究

为了有效解决沥青路面的早期病害,同时改善传统预防性养护措施带来的噪声大、耐久性差等问题,本文研究了一种新型的养护封层材料用以沥青路面表面功能的处理,以2种不同离子型乳化沥青作为基体,采用对比试验对改善乳液性能的几类添加剂及填料进行配伍性设计,配制出一种集防水、抗滑、耐磨等功能为一体的沥青路面封层材料,并分别对其表面功能进行测试。结果表明:2种乳液均能有效恢复沥青路面原有的表面功能,且阴离子封层乳液成膜后性能要优于阳离子乳液。     

半刚性基层乳化沥青透层性能评价

简要介绍了目前国内乳化沥青透层和下封层施工的状况,在对比国外乳化沥青同类施工应用规范的基础上,阐述了使乳化沥青在半刚性基层表面渗透的技术路线方向。通过室内试验研究,确定新研制的特殊渗透型乳化沥青在半刚性基层材料表面的渗透能力,以及施工工艺和环境因素对渗透深度的影响。试验结论表明,特殊渗透型乳化沥青比常规慢裂型乳化沥青的渗透能力有显著提高。     

预制拼装用改性树脂材料研究

针对目前道路修补养护时间长、污染大、成本高、耐老化性差等问题,研制预制拼装用改性树脂材料,通过试验分析了改性树脂材料的力学性能,结果表明,改性树脂胶结料的拉伸强度为26.6MPa,高温水煮老化7d后的粘结强度仍能达到2.3MPa,且破坏形式为砼破坏;养护7d后的抗压、抗弯折性能均优于C40砼,动稳定度优于改性沥青;并通过实际工程应用,说明了预制水泥砼与改性树脂材料的拼装施工技术。     

硅烷浸渍混凝土性能研究和在加蓬PO项目中的应用

依托非洲加蓬PO项目，采用毛细吸水、碳化和RCM抗氯离子渗透等试验方法，研究硅烷浸渍混凝土性能，并根据试验结果开展了硅烷浸渍施工。结果表明:采用硅烷浸渍处理后混凝土的毛细吸水系数、碳化深度和RCM抗氯离子渗透系数均大幅度降低，并且随着硅烷涂刷层数的增加，逐渐降低；硅烷浸渍层数为2层时，其毛细吸水系数、碳化深度和RCM抗氯离子渗透系数下降较为明显，硅烷浸渍层数增至3层时，其下降幅度较小，从施工便捷和成本角度考虑，建议硅烷浸渍层数为2层；项目硅烷浸渍施工效果较好，显著提高了混凝土耐久性。     

镁合金汽车防撞梁设计及工艺研究

采用AZ80A镁合金材料进行汽车防撞梁轻量化设计,研究镁合金型材结构、焊接工艺及表面处理工艺在镁合金防撞梁上的应用。结果表明:"目"字或"日"字型对称均匀的腔体结构有利于型材挤压和性能提升;TIG焊接电流(75～80)A时焊缝性能不低于母材的80%且外观良好;静电喷塑工艺对镁合金汽车零部件的防护等级较好,中性盐雾试验大于168h。