论文总字数：22688字

摘 要

建国以后，我国的土建行业得以迅猛发展，高层或超高层建筑结构、大型交通基础设施、水工大坝、核电站以及地下大空间等大型建筑物相继出现。经过几十年的使用，这些建筑物由于功能变化、自然老化、性能退化以及不可抗力影响等原因需要对其进行改造、加固和维修。此外，我国的土建行业已经由大规模基础建设阶段逐渐转入新建和维修加固并重的阶段，现有建筑物的维修加固已经成为一个新的研究热点。植筋锚固、粘钢加固、碳纤维加固等技术已经在建筑物的维修加固中得到应用，其中植筋锚固因其施工工艺简单可靠、适应性好等特点被广泛采用。传统的植筋锚固材料多采用有机材料，存在凝结时间长、耐高温性能差、耐久性差，以及弹性模量低等明显的缺陷。为了改善有机植筋胶的上述的不足，结合碱激发胶凝材料的性质，本文采用粒化高炉矿渣粉为主要材料，以水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂，研发了一种高性能碱激发无机植筋胶，并通过试验探究水玻璃模数对新型无机快凝植筋胶的凝结时间、流动性能、抗压性能、抗折性能、钢筋锚固性能以及收缩性能的影响。试验结果表明此种无机快凝植筋胶材料具有早期强度高、抗折性能好、锚固性能好、凝结时间合理、流动性好、粘结性强、工程造价低等优点。

关键词：碱激发无机植筋胶、早期强度、抗压强度、极限拉拔承载力

Abstract

The civil engineering industry has been developing at a fast pace, which brings up high-rise buildings, infrastructures, dams, nuclear power plant and underground buildings after the People’s Republic of China was founded. Those huge buildings are becoming older after decades of using, which need maintenance and reinforcement. China’s civil engineering industry has stepped from ‘large-scale construction period’ to maintenance period. The technology of using adhesives to implant reinforcement bar into structure, steel bonded reinforcement, technology of carbon fiber reinforcement have been applied to maintenance and reinforcement techniques of constructions. The traditional anchorage reinforcement mostly use organic materials, but organic materials have some defects such as long setting time, poor heat resistance, poor durability, low elastic modulus. In order to solve defects of organic adhesives, a new kind of rapid solidification inorganic adhesive anchorage has been designed. Granulated blast-furnace slag is used as a main raw material of alkali-activated rapid solidification inorganic adhesive anchorage, which also uses sodium silicate and sodium hydroxide as alkali-activator. Through many sets of ratio tests, an applicable mixing proportion that meets the requirement of compressive strength and setting time of inorganic cementitious materials is determined. Through the anchorage drawing experiment under the appropriate conditions, we contrast the ultimate drawing bearing capacity under different conditions and analyze the influence of various factors. The experiment results show that the alkali-activated rapid solidification inorganic adhesive anchorage has many advantages such as , high early strength, good mobility, appropriate setting time and low cost.

KEY WORDS: Anchorage reinforcement technology, Rapid Solidification, Compressive strength , Ultimate drawing bearing capacity.

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究现状 1

1.3植筋锚固材料的发展趋势 1

1.3.1 植筋锚固材料由有机类向无机类转变 1

1.3.2 碱胶凝材料的发展过程及特点 2

1.4本文研究内容 3

第二章 试验材料 4

2.1试验材料 4

2.1.1矿渣 4

2.1.2 硅酸钠 5

2.1.3 氢氧化钠 5

2.2本章小结 6

第三章 无机植筋胶性能试验 7

3.1前期探索试验 7

3.1.1 碱激发无机植筋胶配比试验 7

3.1.2 碱激发无机植筋胶凝结时间试验 7

3.2强度试验 8

3.2.1 抗压强度试验 8

3.2.2 抗折强度试验 9

3.3流动性试验 10

3.4 无机碱激发植筋胶锚固性能试验 11

3.4.1 锚固深度影响试验 12

3.4.2 混凝土强度等级影响试验 12

3.4.3 钢筋种类影响试验 12

3.4.4 植筋胶种类影响试验 12

3.4.5 养护时间影响试验 12

3.5 本章小结 13

第四章 试验结果与分析 14

4.1 凝结时间及流动性 14

4.2强度试验 15

4.2.1抗压强度试验 15

4.2.2抗折强度试验 17

4.3 拉拔试验 21

4.3.1锚固深度影响试验 21

4.3.2混凝土强度等级影响试验 22

4.3.3钢筋种类影响试验 23

4.3.4植筋胶种类影响试验 23

4.3.5养护时间影响试验 24

4.4 试验中遇到的问题及讨论 25

4.5 本章小结 26

第五章 全文总结 28

参考文献 30

第一章 绪论

研究背景

改革开放以来，中国的综合国力有了很大的提高。随着经济的快速发展，基础设施建设发展迅速。然而，由于施工周期的限制和人为因素等原因，许多建筑存在不少隐患。自二十世纪50年代以来，早期建成的许多建筑都进入了“中老年”。到目前为止，这些建筑物大都已经使用超过了 50 年，已经达到甚至超过其设计使用年限。然而，这些建筑设施至今仍然在我国的发展过程中发挥着显著的作用。同时，我国正处于社会主义初级阶段，离发达国家的水平还有一段距离，如果将这些建筑设施拆除重建，对国家来说将是财产上很大的损失。

在上述情况下，大部分建筑物可以通过维修加固来恢复和改善其承载能力，使这些已有建筑物的使用寿命得到一定的延长，这也契合我国提出的可持续发展战略。在全世界范围里既有建筑设施的维修与加固正在不断发展。在欧美地区，每年新建建筑的资金投入大大少于用于既有建筑维修加固的资金投入，有的国家用于加固改造的资金投入甚至占总投资的极大比例^[1]。

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