[发明专利]一种用于研究混凝土裂缝化学激励愈合试验方法

说明书

本发明公开了一种用于研究混凝土裂缝化学激励愈合试验方法，其试验过程包括：材料准备‑试块制备‑力学性能测试‑超声波波速测试‑实验结论分析，通过对不同掺量氧化镁混凝土试块预制裂缝并在不同浓度硫酸钠溶液中养护试验，利用超声波综合回弹法测量带缝试块回弹波速，对比分析不同养护龄期时试块的波速和抗压强度的变化，研究氧化镁和硫酸钠对混凝土裂缝自愈合性能的化学激励作用，得出的实验结论为混凝土裂缝化学激励愈合在工程中的应用和发展提供了理论参考。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种用于研究混凝土裂缝化学激励愈合试验方法。

背景技术

在当今社会发展建设中，混凝土材料以取材便捷，价格低廉等优点被广泛用于建筑工程中。但由于混凝土材料抗拉强度低，易开裂等缺点，导致混凝土裂缝成为混凝土结构中广泛存在的病害之一，表面修补法、化学灌浆法等传统修复方法又难以有效地修复内部微裂纹。关于混凝土裂缝修复的问题，国内外学者在混凝土自愈合技术方面有较多的研究。柴鹏等研究表明混凝土裂缝在潮湿条件下或水中养护具有一定的自我愈合能力。刘素瑞等研究表明Na₂SO₄养护环境下混凝土裂缝的强度恢复率明显优于水环境养护，但裂缝在较大浓度的Na₂SO₄溶液长时间养护后会出现二次开裂现象。冯竟竟等研究表明活性MgO对宽度较小的早期裂缝有较好的愈合效果，且掺量越大活性越高则自愈合效果越好。Qureshi等研究了两种活性氧化镁(M92/200、N50)掺量对裂缝自愈合性能的影响，结论表明：当M92/200掺量在8％左右、N50掺量在4％～6％时，混凝土自愈合效果最好，强度恢复率上升；且裂缝处有水镁石及其他不同组相的水化产物，甚至有镁方解石的形成。Jin等认为活性MgO能提高裂缝的愈合性能，且对于优化混凝土补偿收缩性能有较好作用。

尽管国内外学者对混凝土自愈进行较多研究，但还不能满足城市基础建设发展的需求，还需要对混凝土裂缝自愈相关问题进行更深入的研究。我国目前的能源主要来源于石油和煤炭，在工业生产中不可避免产生大量的SO₂气体，经过大气处理，在部分地区的大气和土壤中会产生SO₄^2-。但在混凝土自愈合研究领域中，同时利用SO₄^2-环境养护和掺MgO膨胀剂来改善混凝土裂缝自愈合性能方面鲜有研究。

本发明在不同浓度的Na₂SO₄溶液(0％,3％,6％)的化学激励条件下，运用超声波回弹综合法技术，对掺入不同含量MgO混凝土预制裂缝的自愈合性能展开研究。利用超声波回弹波速反映混凝土强度和内部缺陷，通过混凝土超声波波速变化和抗压强度恢复率来表征裂缝的自愈合性能，研究MgO和Na₂SO₄对混凝土自愈合性能的影响，对实际工程运用时具有一定的理论参考价值。

发明内容

一种用于研究混凝土裂缝化学激励愈合试验方法，其试验方法包括：

(1)材料准备：实验材料包括水泥、细骨料、粗骨料、拌合水，MgO为分析纯MgO，Na₂SO₄为分析纯无水Na₂SO₄；

(2)试块制备：试验设计制备不同MgO(0％、4％、8％、12％)掺量的C25混凝土，尺寸均为150mm×150mm×150mm，按混凝土实验规范制作试块后，置入标准养护室养护28d，将标准养护28d后的试块放入TYE-600E型压力试验机下，调整承压面与试块成型时的顶面垂直，并使承压面中心对准试验机压板中心，开动试验机，缓慢匀速加载，直至液压机加载速率开始下降时，记录压力荷载P₁(kN)并迅速卸载，并保证试块的完整性，此时试块会出现宽度不均的裂缝，然后分别将带有裂缝的混凝土试块放入不同浓度的Na₂SO₄溶液(0％，3％，6％)中，并置入标准养护室中养护；