ECC高聚物彈性砂漿
——公路橋梁伸縮縫專用
ECC(Engineered cementitious composite)是水泥基復(fù)合材料的簡(jiǎn)稱,是由特種水泥、精制石英砂、高聚物添加劑等組成的彈性砂漿里添加高強(qiáng)度補(bǔ)強(qiáng)有機(jī)纖維的復(fù)合性材料。是對(duì)FRC纖維增強(qiáng)混凝土(Fiber Reinforced Concrete)改進(jìn)的產(chǎn)物,{zd0}特點(diǎn)是,在單軸拉應(yīng)力條件下發(fā)生應(yīng)變硬化(抗裂)現(xiàn)象、有極高韌性的延性材料。
一、產(chǎn)品性能
具有類似金屬材料的拉伸強(qiáng)化性能,其極限拉伸應(yīng)變可達(dá)5~6%,幾乎相當(dāng)于鋼材的塑性變形能力,在拉伸和剪切荷載下呈現(xiàn)高延展性的一種纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料,ECC是一種具有高韌性的延性混凝土,它具有很強(qiáng)的吸收能量的能力,從而有效減少了集中應(yīng)力的作用,阻礙了混凝土中微細(xì)裂縫的迅速擴(kuò)展,因此可以xzgs混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能,可用于抗震結(jié)構(gòu)、抗沖擊結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)裂縫控制和耐損傷工程結(jié)構(gòu),提高混凝土抗疲勞壽命。
二、適用范圍
常用補(bǔ)修材料在引起初期裂紋之后發(fā)生斷裂現(xiàn)象,而ECC材料出現(xiàn)多數(shù)微細(xì)裂紋(裂紋寬度0.2mm以下),表現(xiàn)出ECC特有的變形能力(拉應(yīng)變0.2%以上)。ECC也能改善材料壓縮韌性。ECC中嵌入鋼筋進(jìn)行兩端拉伸試驗(yàn)后的裂紋開裂情況。有比普通混凝土能克服脆性性質(zhì),因此,能大幅提高混凝土構(gòu)造物結(jié)構(gòu)性能和耐久性,能代替普通水泥材料成為補(bǔ)修用材料、緩沖擊材料、鋼材包裹材等新型多功能型工程用復(fù)合材料。
拉伸試驗(yàn)和抗凍試驗(yàn)結(jié)果:ECC拉伸強(qiáng)度大于30N/mm2,表明混凝土粘結(jié)性能良好(一體性),附著強(qiáng)度2.5N/mm2以上,滿足目標(biāo)要求(已有混凝土健全,且實(shí)施過(guò)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗螅?.5N/mm2)。從抗凍耐久性試驗(yàn)結(jié)果看出,凍融循環(huán)次數(shù)達(dá)到300時(shí),耐久性指數(shù)大致有{bfb},有良好的抗凍性能。另外,通過(guò)各種室內(nèi)試驗(yàn)證明了有良好的抗鹽性,抗中性化,干燥收縮性等。
三、適用范圍
ECC主要適用于修復(fù)混凝土構(gòu)造物斷面,涂層混凝土構(gòu)造物表面,增厚加固橋梁床板下部。其他,補(bǔ)修加固水壩、隧道等各種結(jié)構(gòu)物。
ECC加固橋梁床板下部噴射工法
直接利用ECC拉伸韌性特點(diǎn),噴射ECC砂漿提高已建橋梁彎曲斷面應(yīng)力和剛性的方法。ECC能夠顯著提高混凝土的抗裂、抗沖擊性能,具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度和良好的耐久性,可延長(zhǎng)建筑物的使用壽命和維修周期。
同時(shí),與普通噴射混凝土相比還具有增加一次噴射厚度、顯著降低回彈損失等特點(diǎn),其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。
設(shè)計(jì)計(jì)算上可以把ECC拉伸強(qiáng)度累加于鋼筋計(jì)算彎曲斷面力。比以往的加固方法輕量可以減少自重的影響。例如,加鋼筋、普通水泥砂漿材料等。
ECC保護(hù)層保護(hù)構(gòu)造物表面工法
鋼筋混凝土表面涂抹ECC材料能防止中性化,堿集料反應(yīng),增強(qiáng)抗凍性能等構(gòu)造物劣化現(xiàn)象,提高鋼筋混凝土構(gòu)造物耐久性。
利用分散裂紋特點(diǎn),抵抗裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展,抑制有害物質(zhì),水分,二氧化碳等通過(guò)裂紋侵入內(nèi)部延緩鋼筋被腐蝕。堿集料反應(yīng)引起的擋土墻表面修復(fù)狀況。
ECC護(hù)坡防滲水工法
利用摻入ECC的短纖維補(bǔ)強(qiáng)作用及其良好的裂紋分散效果,抑制裂紋裂口擴(kuò)展,防止護(hù)坡滲水工法。
研究表明裂紋透水量與裂紋寬度3次方成正比例,通過(guò)自修復(fù)和過(guò)濾功能減少透水量。因此,抑制裂紋寬度擴(kuò)展對(duì)防透水量的增大效果很大。