助力土木行业发展西京学院大创项目助力建造安全建筑

西京学院土木工程学院2024年国家级大学生创新创业训练计划资助项目《超细早强水泥基灌浆料的研究》顺利开展且取得了显著成果,不仅为混凝土结构裂缝提供了新的修复材料,也为我国建筑业的可持续发展提供了新思路。

  随着人类社会和科技的快速发展,大型的民用建筑、工业建筑、道路桥梁工程和大型水利工程层出不穷,而这些大型工程的建造对于材料的要求也越来越高。混凝土因其具有高强度、高耐久性、抗震性能好、高耐火性等特点被广泛的应用于房屋建筑、工业建筑、桥梁工程、水利工程等工程领域。

  但是,混凝土在使用过程中,因其自身的收缩性及受到外界温度、荷载、化学侵蚀、养护条件等多种外界因素的影响,往往会产生较多裂缝,而混凝土裂缝的出现可能导致构件本身的受力性能和稳定性等多方面性能的受损,进而影响混凝土构件的耐久性和安全性,增加构件或结构破坏、倒塌的风险,给人民群众的生命财产安全带来潜在危险。为了保证人民群众的生命财产安全,使用过程中如何对混凝土构件的裂缝进行修补就显得格外重要。灌浆修补法是混凝土裂缝修复的常见方法,传统的灌浆材料颗粒大不利于浆液进入细微裂缝,其可灌性、渗透性差,易造成注浆不饱满的问题。研究新型超细早强水泥基灌浆材料,对有效的修复混凝土的裂缝具有现实意义,不仅可以改善混凝土的耐久性,延长混凝土的服役时间,还可以降低修复、维护的成本。

  为解决上述工程问题,西京学院土木工程学院老师王建辉老师带领方寸正、南雷、禇忠豪、赵阳阳、何佳乐等多名同学申报了2024年国家级大学生创新创业训练计划资助项目《超细早强水泥基灌浆料的研究》(项目编号202412715008)。

  项目基于GB/T 2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、JC/T 313-2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》、GB/T 17671-2021《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》、GB∕T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》和T0528-94《混凝土抗渗实验方法》等规范中相关规定进行开展研究。在超细硅酸盐水泥基础上加入不同比例的UEA膨胀剂、塑性膨胀剂、萘系减水剂、氨基减水剂、碳酸锂早强剂、氯化锂早强剂和硫酸锂早强剂,分别就灌浆料的竖向膨胀率、流动度、抗压强度和抗折强度四个指标开展对比性研究。

  自项目启动以来,研究团队已经取得了一系列的成果,确定了新型灌浆料的最佳配比方案,并将该种新型灌浆料命名为SZCG灌浆料,并将SZCG灌浆料与环氧树脂、聚氨酯两种传统的灌浆料做了混凝土裂缝修复后抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和灌浆饱满度等方面的对比研究,结果显示,该灌浆料在可灌性、强度、灌浆饱满度等方面均有较好的效果。

  该项目不仅在材料制备和性能优化方面取得了突破,还在应用技术研究方面积累了宝贵的经验。这些技术创新为我国建筑材料技术的发展提供了新的思路和方法,有望推动相关领域的技术进步。