高性能抗拉复合砂浆（HTCM）性能的试验研究

（长春建筑学院交通学院，长春 130607）

一、复合砂浆物理性能实验

1 复合砂浆的特点

①HTCM砂浆具有较高的抗压和抗折强度，其抗折强度约为普通砂浆的3倍，可用于构件受拉和受剪区的修补。②HTCM砂浆密实性能好，抗化学腐蚀、抗碳化能力、抗氯离子渗透能力强，即提高钢筋的抗锈蚀能力，因此用HTCM砂浆作构件保护层结构耐久性提高。③HTCM砂浆的粘结强度高，保证加固后结构整体受力性能。④利用聚合物改性特性，使加固后结构有塑性，能承受动荷载反复作用，提高结构耐疲劳性。

2 工作性能及收缩试验

①试验标准JC/T602-2004《水泥胶砂干缩试验方法》②试验条件：相对湿度95%，温度20±1℃，7天湿养护，之后转入相对湿度50%，温度20±l℃，21天养护制度。

结果分析：①原有混凝土基面收缩变形基本完成，若复合砂浆收缩变形大于原混凝土，在界面处形成应变差，形成不利内应力，易引起裂缝。②试验养护制度与现场条件相似，一般保证7天湿养护。③HTCM砂浆收缩变形性能改善，小于普通砂浆，接近普通混凝土收缩变形特性，利于与混凝土基面协同受力。

（1）工作性能试验

试验参照标准，按施工时用水量与砂浆充分搅拌，制成新拌砂浆测试性能，结果如表1。

性能分析：①HTCM砂浆的初、终凝时间比普通砂浆时间大幅提前；②HTCM砂浆初、终凝时间差较短，满足喷射施工工艺要求；③新拌砂浆可工作时间较长，喷射施工工作性大幅提高。

（2）收缩试验

二、复合砂浆力学性能实验

1 强度试验

（1）抗压强度与抗折强度试验

①试验目的：砂浆粘结强度、耐久性能、相关力学性能、施工难易程度满足桥梁修复加固对材料参数的需要。②试验方法：JC/T 547-2005陶瓷墙地砖胶粘剂、GB/T18445-2001水泥基渗透结晶型防水材料、JC/T602-2004水泥胶砂干缩试验方法、ASTMC1202-97混凝土抗氯离子渗透性的电量法评价标准、GBJ82-85普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法。

表1 砂浆工作性能试验结果

表2 HTCM砂浆与普通砂浆力学性能

表3 HTCM砂浆粘结强度（Mpa）

结果分析：①与普通砂浆相比，HTCM砂浆抗压和抗折强度有所增加，抗折强度明显增加。表明通过聚合物改性后的砂浆强度增加，韧性改善。②在桥梁有粘结预应力加固工程中，胶结材料的较高抗压强度表明其含有过多的水泥，将产生更高水化热并增加干缩，不利于与原有混凝土基面长期稳定结合。试验测得复合砂浆抗压强度36.8Mpa与一般桥梁结构混凝常用强度等级C30-C40相近，利于与原混凝土基面协同受力。③复合砂浆抗裂性能和抗拉强度在加固实体中的表现与砂浆劈裂抗拉强度密切相关，HTCM复合砂浆的28天劈裂抗拉强度高于普通砂浆。

2 粘结强度试验结果分析

①在聚合物砂浆和原有混凝土基面间胶结良好是加固修补成功的基础。②HTCM砂浆的粘结剪切强度达到普通砂浆3倍左右，说明聚合物改性提高砂浆与混凝土基面的粘结强度和粘结状态。③采用有界面砂浆的试件其粘结剪切强度值提高。④上述数值说明HTCM砂浆在桥梁加固时其与原混凝土基面粘结安全可靠。

三、结论

①HTCM砂浆具有较高的抗压强度和抗折强度，特别是其抗折强度、劈裂强度为一般砂浆的1．5～3倍。抗折强度、劈裂强度高，即砂浆本身抗拉强度高，表明HTCM砂浆有较高抗裂能力。②HTCM砂浆密实性能好，抗化学腐蚀能力强，抗碳化能力强，抗氯离子渗透能力强。采用HTCM砂浆层保护的混凝土结构耐久性提高。③HTCM砂浆粘结强度高，采用喷射方法施工的HTCM砂浆与被加固梁体混凝土有较高粘结强度，保证两者共同工作。

[1]HTCM高性能抗拉复合砂浆在桥梁加固中的应用[J].交通标准化，2010.