江西南昌萍乡强度无收缩灌浆料商机
应用流变仪和DSC分析技术,系统研究了促进剂含量对一种用于大型碳纤维复合材料结构件真空导入成型的树脂体系的影响。对促进剂含量分别为0.5%、1.0%和1.5%的树脂体系,分别进行了粘度特性、工艺窗口、固化特性和基本力学性能的分析。该树脂体系的灌注温度并未随促进剂含量增加而变化,适用期、完固化所需的温度和时间均随促进剂含量的增加而降低。增加促进剂含量可以降低固化温度,并保证浇铸体的力学性能基本不受影响,从而可以在普通模具中应用该树脂体系。
对具有满意的粘结性和流动性的拌合物还有进一步的要求:它必须含有足够量的小于300um筛孔的材料。由于水泥颗粒也包括在这些材料内,因而较富的拌合物要求的细砂含量比贫拌合物低。如果在砂的级配中缺乏较细的颗粒,提细/粗骨料比不可能获得满意的补救,因为它可能导致中等粒径颗粒过多并可能引起干硬化。所谓拌合物干硬化是在同一种尺寸的颗粒存在过多,而使级配曲线中部很陡,因而引起颗粒间的干扰。这需要足够含量的细骨料,也解释了为什么要规定通过300um和有时150um筛孔细颗粒的含量。
还应补充,所有的胶凝材料自身能够提供足够数量的**细颗粒,**细颗粒指所有的小于125um的材料,包括骨料、填料和水泥。但在水泥早期水化时,有些颗粒能够消耗拌合物中的水,有些颗粒则表现为惰性。夹杂空气的体积可看作细骨料体德国标准BLN1045:1988确定颗粒粒径125um为**细材料的判据。
■不同掺量以及不同加剂对浆液触
变性影响
在相同的测试条件下,温轮胶掺量变化分别对料浆触变性的影响结果。
料浆的触变性可以用触变曲线所围面积表示,面积越大触变性越强。可以看出,随着温轮胶掺量的增加可以减小料浆的触变性能。从总体来看,浆体为时变性非牛顿流体。触变性能够很好地反映出新拌水泥浆体率的增加,从可知其剪切应力也随着增加,故为剪切破坏的过程。料浆内部颗粒问相互作用力越强其浆液越稳定,在其上升阶段时在相同剪切速率下转子所遇到的阻力越大,浆体的微观结构越难破坏,进而表征为温轮胶能提料浆的稳定性。为更好地表征料浆的流变特性。对曲线按Herschel-Bulklcy模型进行拟合。
剪切速率上升过程中,温轮胶掺量增加到0.1‰时,相对于掺量点,RW0.10的屈服应力突然增大。这表明在该掺量时,料浆的表观粘度增加明显。在下降过程中,所有的屈服应力都为0,这表明料浆在剪切速率下,由于剪切释效应其粘度明显下降,所以表征在温轮胶掺量0.10%。时xv=0。
同时从塑性粘度K值来看,随着温轮胶掺量的增加,K值增大,同样表征为料浆的粘度增大。从不同温轮胶掺量下灌浆料的整体流变参数值来看,掺温轮胶后灌浆料的流变曲线符合Herschel.Bulkey流体模型,即浆体表征为时变性非牛顿流体。
1)生物聚合物温轮胶能明显增加浆体的粘度,提浆体的稳定性。对研究的灌浆料,在大水灰比(W/C=2)下引入0.06%0的温轮胶后料浆的泌水和分层现象即可以消失。
2)对研究的灌浆料,随着温轮胶掺量的增加,料浆的初始表观粘度随之增加。但从本质上来分析,温轮胶对水泥基灌浆料粘度的影响具有二重性:一方面随着温轮胶掺量的增加,温轮胶自身的增稠特性使得浆料的粘度增加:另一方面温轮胶通过延缓水泥水化而消弱因水泥水化引起的料浆粘度增加,造成料浆表观粘度和屈服应力的相对降低。在二者共同的作用下,料浆在不同的测试条件下表征出不同的流变特性。
3)为使浆液性能更加稳定,掺温轮胶后灌浆料宜采用速搅拌,并需保证一定的搅拌时间。不同施工条件下的搅拌速率和搅拌时间通过实验确定。
4)在不同条件下对掺温轮胶的灌浆料测得的流变曲线均符合Herschel.Bulkey流体模型,浆体表征为时变性非牛顿流体。随着温轮胶掺量的增加,随时间的延长,屈服应力和塑性粘度K值均表征为增大的趋势。
1996年1月,某工程地下一层混凝土墙及混凝土柱由于振捣不实或漏振,部分柱根及墙脚等部位出现孔洞缺陷。我们仍然采用灌浆料灌注修补的施工方案。由于当时气温较低,现场采取了温水拌料,生炉子及用电热毯包覆修补部位等保温措施,结果修补后与构件同条件养护的灌浆料试块,3d抗压强度为36MPa,7d抗压强度为53MPa,28d抗压强度为60MPa.修补结果非常理想。
经过多项工程实践证实,用灌浆料进行结构加固修补,具有易于施工、工期快和加固修补效果好的特点。在施工过程中,认真确定灌注方案,严密支设模板,合理布置灌浆孔与排气孔,并保证灌浆料膨胀率及强度增长所需的温度条件等,是结构加固修补成功的必要条件。灌浆料,由于其早强、强、微膨胀和自流等性能特点,已在结构加固修补技术中得到愈来愈多的应用。
强灌浆料早起源于美国,是为加固军事设
施而研制的一种强快速凝固材料。至20世纪50年代,西方将其用于工业部门,主要用于机械设备安装和加固修补工程。**以来,随着大量进口设备、技术的引进,强快速灌浆料也随着设备安装带入国内。经过20多年的实践、总结,在灌浆料的使用上也已经总结出一整套施工方法。
本文介绍了复合材料液体模塑成型技术(LCM)的发展历程,对发展过程中出现的一些具有代表性的工艺方法,包括树脂传递模塑(RTM)、真空辅助树脂传递模塑(VARTM)、树脂浸渍模塑(SCRIMP)、树脂膜渗透(RFI)、结构反应注射模塑(SRIM)和脉动灌注(PP)等的技术特点、研发现状及装备发展进行了回顾和总结。并对液体模塑成型工艺的发展趋势进行了展望,认为复合材料液体模塑成型工艺未来将向整体化、自动化、数字化和智能化的方向发展。