裂缝自修复混凝土力学性能恢复表征试验研究

发布时间：2024-03-19 03:10

　　混凝土低抗拉强度的特征使其在应用过程中结构表面容易产生微裂缝,很大程度地影响建筑物和构筑物的使用性能,因此裂缝修复成为当前的研究热点。微生物自修复技术基于微生物矿化沉积原理,无需人为控制及操作,可及时诊断和修复裂缝,被认为是最有潜力的裂缝修复技术。但是混凝土内部较高的碱性环境及不断水化过程中的挤压作用致使微生物存活率严重降低,故需采用良好的多孔介质来固载微生物。再生骨料表面附着了大量松散多孔的旧砂浆,且经过长期碳化,碱性程度有所降低,为微生物的存活提供了空间。因此本文选用再生骨料作为载体,采用巴氏芽孢杆菌作为自修复剂制备自修复混凝土,验证裂缝修复的可行性,建立了裂缝表观修复率预测模型,并进一步分析得到该类型自修复混凝土力学修复效能与修复机理。将再生骨料为载体制备的自修复混凝土与膨胀珍珠岩、硅藻泥为载体制备的混凝土裂缝修复效能进行对比,结合强度和经济性考虑,发现再生骨料为载体具有突出的优势。最后,利用扫描电镜(SEM)与能谱仪(EDS)对矿化沉积物形貌和成分进行了分析。采用正交试验探究载体粒径、载体占比、菌液浓度、裂缝宽度等多因素下修复效能最优的配合比。通过表观修复和定量计算获得裂缝修复...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混凝土开裂及修复技术
        1.2.2 微生物矿化沉积裂缝修复技术
        1.2.3 微生物固载技术研究现状
        1.2.4 自修复混凝土力学性能研究现状
    1.3 本文研究内容
2 固载微生物裂缝自修复混凝土的制备方法研究
    2.1 微生物选择与培养
        2.1.1 微生物选择
        2.1.2 微生物培养
    2.2 载体制备
        2.2.1 载体基本特征
        2.2.2 微生物固载
    2.3 试验方案
        2.3.1 试验材料
        2.3.2 试验设计
        2.3.3 裂缝预制及修复养护
    2.4 修复效果分析
        2.4.1 表观修复效果
        2.4.2 修复产物能谱分析
    2.5 再生骨料作为载体的机理分析
        2.5.1 孔隙结构特征
        2.5.2 内部碱性分析
        2.5.3 力学性能分析
        2.5.4 应用优势和前景
    2.6 本章小结
3 基于表观修复效能的最优配合比试验研究
    3.1 试验目的
    3.2 正交试验设计
    3.3 试验过程及方法
    3.4 试验结果及极差分析
    3.5 本章小结
4 力学性能恢复表征试验研究
    4.1 试验目的
    4.2 试验方案
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 试件制备
        4.2.3 加载装置和方案
        4.2.4 量测内容
    4.3 表观修复效能
        4.3.1 表观修复效果
        4.3.2 表观修复率预测模型
    4.4 力学性能分析
        4.4.1 开裂和极限荷载恢复
        4.4.2 抗弯刚度恢复
        4.4.3 荷载—挠度曲线
    4.5 裂缝开展情况
    4.6 本章小结
5 力学性能恢复机理研究
    5.1 界面粘结强度
        5.1.1 化学相容性
        5.1.2 填充及粘结过程
        5.1.3 基于裂缝特征参数的恢复后刚度计算方法
        5.1.4 刚度计算结果分析
    5.2 裂缝端部粘聚力
        5.2.1 虚拟裂缝模型
        5.2.2 端部粘聚力计算方法
        5.2.3 刚度及承载力恢复机理分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文及成果
致谢



本文编号：3932234