聚乙烯醇改性水泥基復(fù)合材料性能及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-07 18:29
聚乙烯醇是一種水溶性的高分子聚合物,由于其優(yōu)異的力學(xué)和化學(xué)性能,在不同行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。聚乙烯醇以水溶液的方式加入到水泥基材料中對(duì)水泥基材料的工作性能和粘結(jié)性能產(chǎn)生了較大的影響。聚乙烯醇的物理和化學(xué)性質(zhì)主要取決于其醇解度和聚合度,但目前聚乙烯醇的醇解度和聚合度對(duì)水泥基材料早期和硬化后性能的影響還缺乏系統(tǒng)的研究。本文主要研究了不同醇解度和聚合度的聚乙烯醇對(duì)水泥基材料早期性能和硬化后力學(xué)性能的影響,討論了不同醇解度和聚合度的聚乙烯醇對(duì)水泥基材料的改性機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1.研究了聚乙烯醇的聚合度和醇解度對(duì)水泥基材料工作性能和早期水化性能的影響。結(jié)果表明,聚乙烯醇改性水泥砂漿的拌合物較為符合改進(jìn)的Bingham模型,隨著聚乙烯醇聚合度的增大,改性水泥砂漿的屈服應(yīng)力和塑性粘度急劇增大;聚乙烯醇的醇解度對(duì)改性水泥砂漿屈服應(yīng)力和塑性粘度的作用效果并不明顯。聚乙烯醇的加入,延緩了水泥的水化過(guò)程,降低了早期水化速率,并且隨著聚乙烯醇聚合度的增大,這種延緩作用加劇;而部分醇解的聚乙烯醇對(duì)水泥水化的延緩作用要大于完全醇解的聚乙烯醇。2.研究了聚乙烯醇的聚合度和醇解度對(duì)水泥基材料力學(xué)性能的影響...
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 聚合物改性水泥基材料的研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物改性水泥基材料的分類(lèi)
1.2.2 聚合物改性水泥基材料的特征及應(yīng)用
1.2.3 聚合物改性水泥基材料的作用機(jī)理
1.3 聚乙烯醇改性水泥基材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 聚乙烯醇的基本性質(zhì)
1.3.2 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
1.3.3 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能和作用機(jī)理的研究
1.4 主要研究?jī)?nèi)容和方法
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 試驗(yàn)原材料與試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 聚乙烯醇
2.1.3 砂和水
2.1.4 消泡劑
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 聚乙烯醇水溶液的制備
2.2.2 聚乙烯醇改性水泥基復(fù)合材料的攪拌方式、成型及養(yǎng)護(hù)制度
2.2.3 聚乙烯醇改性水泥基復(fù)合材料的配合比設(shè)計(jì)
2.2.4 新拌砂漿工作性測(cè)試方法
2.2.5 硬化砂漿性能測(cè)試方法
2.2.6 微觀性能測(cè)試
2.2.7 試驗(yàn)所用儀器
3 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
3.1 引言
3.2 新拌砂漿密度試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.1 不同醇解度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿密度的影響
3.2.2 不同聚合度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿密度的影響
3.3 新拌砂漿流動(dòng)性試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 不同醇解度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿流動(dòng)度的影響
3.3.2 不同聚合度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿流動(dòng)度的影響
3.4 流變性能試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 流變模型分析
3.4.2 屈服應(yīng)力
3.4.3 塑性粘度
3.5 水化熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5.1 放熱速率分析
3.5.2 放熱總量分析
3.5.3 緩凝機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
4 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能的研究
4.1 聚乙烯醇改性水泥砂漿的力學(xué)性能分析
4.1.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)改性水泥砂漿抗折強(qiáng)度的影響
4.1.2 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)改性水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.2 聚乙烯醇改性水泥砂漿粘結(jié)性能分析
4.2.1 表面粗糙度對(duì)改性砂漿粘結(jié)性能的影響分析
4.2.2 聚乙烯醇的聚合度對(duì)改性砂漿粘結(jié)性能的影響分析
4.2.3 聚乙烯醇的醇解度對(duì)改性砂漿粘結(jié)性能的影響分析
4.3 本章小結(jié)
5 聚乙烯醇改性水泥基復(fù)合材料的機(jī)理研究
5.1 XRD分析
5.1.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)水泥水化產(chǎn)物物相影響分析
5.1.2 聚乙烯醇的摻量對(duì)水泥水化產(chǎn)物物相影響分析
5.2 TG/DTG分析
5.2.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)水泥水化產(chǎn)物的TG/DTG曲線影響分析
5.2.2 聚乙烯醇的摻量對(duì)水泥水化產(chǎn)物的TG/DTG曲線影響分析
5.3 NMR分析
5.4 MIP分析
5.4.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)水泥基材料孔隙結(jié)構(gòu)的影響分析
5.4.2 聚乙烯醇的摻量對(duì)水泥基材料孔隙結(jié)構(gòu)的影響分析
5.5 SEM分析
5.5.1 聚乙烯醇對(duì)水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2形貌的影響
5.5.2 聚乙烯醇在水泥基材料中的存在形式
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 結(jié)論
2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
攻讀碩士學(xué)位期間參加學(xué)術(shù)會(huì)議情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]29Si固體核磁共振技術(shù)在水泥基材料定量分析中的應(yīng)用[J]. 肖建敏,李輝,黨媛,胥明琳. 硅酸鹽通報(bào). 2017(12)
[2]聚合物乳液對(duì)水泥砂漿流變性能的影響[J]. 鄭少鵬,牛開(kāi)民,田波,陳亮亮,程志豪,許蕓熙. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]水泥水化機(jī)理及聚合物外加劑對(duì)水泥水化影響的研究進(jìn)展[J]. 孔祥明,盧子臣,張朝陽(yáng). 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]羥乙基甲基纖維素對(duì)水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2形貌特征的影響[J]. 張國(guó)防,和瑞,趙國(guó)榮,王亞文,王培銘. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]固體核磁共振技術(shù)在水泥及其水化產(chǎn)物研究中的應(yīng)用[J]. 肖建敏,范海宏. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]PVA改性碳黑-水泥砂漿力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)[J]. 范杰,李庚英,熊光晶. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[7]聚乙烯醇改性水泥砂漿的斷裂性能[J]. 范杰,李庚英,熊光晶,李慶華. 建筑材料學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]核磁共振技術(shù)在水泥基材料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 魏劍,韓建德,王曙光,劉偉慶. 混凝土. 2015(01)
[9]紅外光譜法測(cè)定聚乙烯醇結(jié)晶度的研究[J]. 胡顏剛,張念,李橋,李晨曦,周冕. 工程塑料應(yīng)用. 2014(09)
[10]水泥-粉煤灰-石灰石粉復(fù)合漿體的流變性能[J]. 馬昆林,龍廣成,謝友均,朱蓉. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2013(05)
博士論文
[1]聚合物改性水泥基粘結(jié)復(fù)合材料的粘結(jié)性能研究[D]. 農(nóng)金龍.湖南大學(xué) 2014
[2]PB-g-PS膠乳改性水泥砂漿的性能及微觀結(jié)構(gòu)[D]. 趙文杰.東北大學(xué) 2010
[3]化學(xué)外加劑對(duì)高性能水泥水化及初始結(jié)構(gòu)形成的調(diào)控機(jī)理的研究[D]. 董榮珍.武漢理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]石墨烯水性分散及其水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能[D]. 姜瑞雙.大連理工大學(xué) 2017
[2]納米/纖維填料復(fù)合水泥基材料的流變性能[D]. 王鑫.大連理工大學(xué) 2016
[3]新型混雜纖維增強(qiáng)水泥基材料(HyFRCC)的流變性能[D]. 許玲.大連理工大學(xué) 2016
[4]聚合物改性水泥混凝土的力學(xué)性能及耐久性研究[D]. 張二芹.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2016
[5]組成材料及工藝條件對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)砂漿性能的影響研究[D]. 華騰飛.重慶大學(xué) 2015
[6]環(huán)氧樹(shù)脂乳液改性水泥砂漿性能的研究[D]. 徐奎生.重慶交通大學(xué) 2012
[7]聚合物改性水泥砂漿研究[D]. 李夢(mèng)怡.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[8]摻雜聚合物PVA\PAM對(duì)水化硅酸鈣結(jié)構(gòu)影響研究[D]. 尚占飛.武漢理工大學(xué) 2011
[9]高強(qiáng)聚合物改性水泥砂漿的性能與應(yīng)用[D]. 史鄧明.武漢理工大學(xué) 2011
[10]聚乙烯醇合成及聚合度調(diào)控研究[D]. 高慧慧.華東理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3704187
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 聚合物改性水泥基材料的研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物改性水泥基材料的分類(lèi)
1.2.2 聚合物改性水泥基材料的特征及應(yīng)用
1.2.3 聚合物改性水泥基材料的作用機(jī)理
1.3 聚乙烯醇改性水泥基材料的研究現(xiàn)狀
1.3.1 聚乙烯醇的基本性質(zhì)
1.3.2 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
1.3.3 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能和作用機(jī)理的研究
1.4 主要研究?jī)?nèi)容和方法
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 試驗(yàn)原材料與試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 聚乙烯醇
2.1.3 砂和水
2.1.4 消泡劑
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 聚乙烯醇水溶液的制備
2.2.2 聚乙烯醇改性水泥基復(fù)合材料的攪拌方式、成型及養(yǎng)護(hù)制度
2.2.3 聚乙烯醇改性水泥基復(fù)合材料的配合比設(shè)計(jì)
2.2.4 新拌砂漿工作性測(cè)試方法
2.2.5 硬化砂漿性能測(cè)試方法
2.2.6 微觀性能測(cè)試
2.2.7 試驗(yàn)所用儀器
3 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
3.1 引言
3.2 新拌砂漿密度試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2.1 不同醇解度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿密度的影響
3.2.2 不同聚合度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿密度的影響
3.3 新拌砂漿流動(dòng)性試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 不同醇解度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿流動(dòng)度的影響
3.3.2 不同聚合度的聚乙烯醇對(duì)改性砂漿流動(dòng)度的影響
3.4 流變性能試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4.1 流變模型分析
3.4.2 屈服應(yīng)力
3.4.3 塑性粘度
3.5 水化熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5.1 放熱速率分析
3.5.2 放熱總量分析
3.5.3 緩凝機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
4 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能的研究
4.1 聚乙烯醇改性水泥砂漿的力學(xué)性能分析
4.1.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)改性水泥砂漿抗折強(qiáng)度的影響
4.1.2 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)改性水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.2 聚乙烯醇改性水泥砂漿粘結(jié)性能分析
4.2.1 表面粗糙度對(duì)改性砂漿粘結(jié)性能的影響分析
4.2.2 聚乙烯醇的聚合度對(duì)改性砂漿粘結(jié)性能的影響分析
4.2.3 聚乙烯醇的醇解度對(duì)改性砂漿粘結(jié)性能的影響分析
4.3 本章小結(jié)
5 聚乙烯醇改性水泥基復(fù)合材料的機(jī)理研究
5.1 XRD分析
5.1.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)水泥水化產(chǎn)物物相影響分析
5.1.2 聚乙烯醇的摻量對(duì)水泥水化產(chǎn)物物相影響分析
5.2 TG/DTG分析
5.2.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)水泥水化產(chǎn)物的TG/DTG曲線影響分析
5.2.2 聚乙烯醇的摻量對(duì)水泥水化產(chǎn)物的TG/DTG曲線影響分析
5.3 NMR分析
5.4 MIP分析
5.4.1 聚乙烯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)水泥基材料孔隙結(jié)構(gòu)的影響分析
5.4.2 聚乙烯醇的摻量對(duì)水泥基材料孔隙結(jié)構(gòu)的影響分析
5.5 SEM分析
5.5.1 聚乙烯醇對(duì)水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2形貌的影響
5.5.2 聚乙烯醇在水泥基材料中的存在形式
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
1 結(jié)論
2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
攻讀碩士學(xué)位期間參加學(xué)術(shù)會(huì)議情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]29Si固體核磁共振技術(shù)在水泥基材料定量分析中的應(yīng)用[J]. 肖建敏,李輝,黨媛,胥明琳. 硅酸鹽通報(bào). 2017(12)
[2]聚合物乳液對(duì)水泥砂漿流變性能的影響[J]. 鄭少鵬,牛開(kāi)民,田波,陳亮亮,程志豪,許蕓熙. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]水泥水化機(jī)理及聚合物外加劑對(duì)水泥水化影響的研究進(jìn)展[J]. 孔祥明,盧子臣,張朝陽(yáng). 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(02)
[4]羥乙基甲基纖維素對(duì)水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2形貌特征的影響[J]. 張國(guó)防,和瑞,趙國(guó)榮,王亞文,王培銘. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]固體核磁共振技術(shù)在水泥及其水化產(chǎn)物研究中的應(yīng)用[J]. 肖建敏,范海宏. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[6]PVA改性碳黑-水泥砂漿力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)[J]. 范杰,李庚英,熊光晶. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[7]聚乙烯醇改性水泥砂漿的斷裂性能[J]. 范杰,李庚英,熊光晶,李慶華. 建筑材料學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]核磁共振技術(shù)在水泥基材料中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 魏劍,韓建德,王曙光,劉偉慶. 混凝土. 2015(01)
[9]紅外光譜法測(cè)定聚乙烯醇結(jié)晶度的研究[J]. 胡顏剛,張念,李橋,李晨曦,周冕. 工程塑料應(yīng)用. 2014(09)
[10]水泥-粉煤灰-石灰石粉復(fù)合漿體的流變性能[J]. 馬昆林,龍廣成,謝友均,朱蓉. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2013(05)
博士論文
[1]聚合物改性水泥基粘結(jié)復(fù)合材料的粘結(jié)性能研究[D]. 農(nóng)金龍.湖南大學(xué) 2014
[2]PB-g-PS膠乳改性水泥砂漿的性能及微觀結(jié)構(gòu)[D]. 趙文杰.東北大學(xué) 2010
[3]化學(xué)外加劑對(duì)高性能水泥水化及初始結(jié)構(gòu)形成的調(diào)控機(jī)理的研究[D]. 董榮珍.武漢理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]石墨烯水性分散及其水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能[D]. 姜瑞雙.大連理工大學(xué) 2017
[2]納米/纖維填料復(fù)合水泥基材料的流變性能[D]. 王鑫.大連理工大學(xué) 2016
[3]新型混雜纖維增強(qiáng)水泥基材料(HyFRCC)的流變性能[D]. 許玲.大連理工大學(xué) 2016
[4]聚合物改性水泥混凝土的力學(xué)性能及耐久性研究[D]. 張二芹.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2016
[5]組成材料及工藝條件對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)砂漿性能的影響研究[D]. 華騰飛.重慶大學(xué) 2015
[6]環(huán)氧樹(shù)脂乳液改性水泥砂漿性能的研究[D]. 徐奎生.重慶交通大學(xué) 2012
[7]聚合物改性水泥砂漿研究[D]. 李夢(mèng)怡.長(zhǎng)安大學(xué) 2011
[8]摻雜聚合物PVA\PAM對(duì)水化硅酸鈣結(jié)構(gòu)影響研究[D]. 尚占飛.武漢理工大學(xué) 2011
[9]高強(qiáng)聚合物改性水泥砂漿的性能與應(yīng)用[D]. 史鄧明.武漢理工大學(xué) 2011
[10]聚乙烯醇合成及聚合度調(diào)控研究[D]. 高慧慧.華東理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3704187
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