本文關(guān)鍵詞： 偶聯(lián)劑 界面粘結(jié)強(qiáng)度 顯微硬度 微觀形貌 化學(xué)反應(yīng)　出處：《南昌大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料(Resin light conductive cementitious materials,RLCCM)是在傳統(tǒng)水泥基材料的基礎(chǔ)上復(fù)合了具有透光性能的樹(shù)脂材料形成的具有良好透光效果的先進(jìn)建筑材料。目前,樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料的力學(xué)性能和透光性能已進(jìn)行了初步研究,然而水泥基體與透明樹(shù)脂的粘結(jié)強(qiáng)度弱,受力時(shí)界面處易脫落開(kāi)裂導(dǎo)致材料整體破壞。因此,本研究采用偶聯(lián)劑來(lái)改善樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料的界面粘結(jié)強(qiáng)度,并從微觀角度揭示偶聯(lián)劑能夠增強(qiáng)界面性能的作用機(jī)理。采用軸拉試驗(yàn)和斜剪試驗(yàn)測(cè)試了四種偶聯(lián)劑對(duì)樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料界面抗拉粘結(jié)強(qiáng)度和斜剪粘結(jié)強(qiáng)度的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明:樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料中水泥砂漿與透明樹(shù)脂的粘結(jié)強(qiáng)度較低,尤其是早期強(qiáng)度;硅烷偶聯(lián)劑A-151和液體鋁酸酯偶聯(lián)劑都可以大幅提高樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料的界面粘結(jié)強(qiáng)度,且改性效果相當(dāng),但硅烷偶聯(lián)劑A-151相對(duì)經(jīng)濟(jì)。采用顯微硬度測(cè)試分析了偶聯(lián)劑對(duì)樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料界面過(guò)渡區(qū)的影響,結(jié)果表明:樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料界面過(guò)渡區(qū)厚度達(dá)到了200μm,過(guò)渡區(qū)內(nèi)透明樹(shù)脂顯的微硬度明顯下降;硅烷偶聯(lián)劑A-151和液體鋁酸酯偶聯(lián)劑處理界面后,不僅降低了透明樹(shù)脂“性能減弱區(qū)域”的厚度,還提高了過(guò)渡區(qū)內(nèi)透明樹(shù)脂的顯微硬度,并且增強(qiáng)了水泥基體表面一定范圍內(nèi)的顯微硬度。采用環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)和原子力顯微鏡(AFM)觀測(cè)了偶聯(lián)劑對(duì)樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料界面微觀形貌的影響,結(jié)果表明:硅烷偶聯(lián)劑A-151對(duì)水泥基體具有強(qiáng)親和性,作用后在表面形成了緊密結(jié)合的細(xì)小顆粒,這些顆粒填補(bǔ)在微小空隙中,降低了基體表面粗糙度,使表面致密平滑,硅烷偶聯(lián)劑A-151對(duì)透明樹(shù)脂也有較好的親和性;液體鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)水泥基體有較好的親和性,使基體表面變得相對(duì)平整,對(duì)透明樹(shù)脂則有很強(qiáng)的親和性;偶聯(lián)劑處理界面后,使水泥基體與透明樹(shù)脂結(jié)合緊密、過(guò)渡自然,增加了界面的有效接觸面積,提高了樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料的界面粘結(jié)性能。采用傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)分析了偶聯(lián)劑與水泥基體和透明樹(shù)脂間的化學(xué)反應(yīng),結(jié)果表明:硅烷偶聯(lián)劑A-151與水化硅酸鈣CSH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),與透明樹(shù)脂沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng);液體鋁酸酯偶聯(lián)劑不僅與水化硅酸鈣CSH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),還與透明樹(shù)脂發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。界面處化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)鍵,大幅提高了界面間的結(jié)合力。綜上所述,偶聯(lián)劑中的親無(wú)機(jī)基團(tuán)與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng),使界面間產(chǎn)生了強(qiáng)結(jié)合力的化學(xué)作用,還增強(qiáng)了一定范圍內(nèi)水泥基體的顯微硬度,使水泥基體表面變得平整光滑,增加了與透明樹(shù)脂的有效接觸面積;親有機(jī)基團(tuán)與透明樹(shù)脂相作用,緊密結(jié)合,使界面過(guò)渡區(qū)內(nèi)透明樹(shù)脂“性能減弱區(qū)域”的厚度降低,性能增強(qiáng)。因此,硅烷偶聯(lián)劑A-151與液體鋁酸酯偶聯(lián)劑大幅提高了樹(shù)脂導(dǎo)光水泥基材料的界面粘接性能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1469215