發(fā)布時間：2017-12-09 20:29

  本文關(guān)鍵詞：有機硅—無機硅雜化混凝土表層浸漬劑的研究

  更多相關(guān)文章： 正硅酸乙酯 端羥基硅油 有機硅-無機硅雜化 阻水性能 耐久性

【摘要】：混凝土幾乎所有的劣化形式都是由于外部侵蝕性介質(zhì)滲入導(dǎo)致的。利用表層防護原理,提高表層混凝土的水密性、氣密性,截斷外部侵蝕性介質(zhì)向混凝土內(nèi)部傳輸路徑,已成為提升混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能的關(guān)鍵措施。研究與制備性能優(yōu)異的表層防護材料對改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性具有重要意義。本研究以正硅酸乙酯(TEOS)作為無機前驅(qū)體,端羥基硅油(PDMS)作為有機雜化劑,在酒石酸(TA)、二月桂酸二丁基錫(DBTL)兩種催化體系下,運用溶膠-凝膠法分別制備了TEOS溶膠及TEOS-PDMS雜化溶膠。以所制備的兩種溶膠作為混凝土表層浸漬劑處理水泥基材料,通過處理基材的凝膠時間、吸水率、接觸角表征了兩種浸漬劑的穩(wěn)定性能及阻水性能;結(jié)合紅外光譜,分析了溶膠-凝膠的雜化過程及其阻水機理;根據(jù)處理基材經(jīng)受紫外線老化及反復(fù)洗刷后的接觸角變化規(guī)律,評價了雜化浸漬劑的耐候性能;通過碳化、凍融循環(huán)等耐久性試驗,研究了雜化浸漬劑對混凝土耐久性能的影響。研究結(jié)果表明:(1)催化劑對TEOS溶膠浸漬劑凝膠后的阻水性能影響顯著。在酸性催化劑TA的催化作用下,所得TEOS溶膠水解程度較大、穩(wěn)定性能較好、粘度較小、滲透性好,當TEOS:TA=1:0.02、TEOS:H2O=1:2(摩爾比,下同)時,TEOS溶膠性能最佳,經(jīng)其處理的水泥凈漿試件接觸角為76°,吸水率下降14.92%;在中性催化劑DBTL的催化作用下,溶膠水解程度較小,凝膠縮聚更完全,阻水性能較好,當TEOS:DBTL=1:0.02、TEOS:H2O=1:2時,溶膠性能最佳,經(jīng)其處理的水泥凈漿試件接觸角達到109°,吸水率下降79.30%。(2)與TEOS溶膠相比,由于疏水基團的引入,使得TEOS-PDMS雜化溶膠凝膠后的阻水性能顯著增強。TA催化下,當PDMS加入量為30%時,所得TEOS-PDMS雜化溶膠浸漬處理的水泥凈漿試件接觸角達到127°,吸水率下降88.29%;DBTL催化下,當PDMS加入量為40%時,TEOS-PDMS雜化溶膠浸漬處理的水泥凈漿試件接觸角達到137°,吸水率下降76.08%。(3)TEOS-PDMS雜化溶膠在混凝土基材中的滲透深度隨涂刷次數(shù)增加而增大,隨混凝土強度等級增大而減小;相比于DBTL,TA催化下的TEOS-PDMS溶膠初始粘度較低,滲透深度更大;紫外線老化與反復(fù)洗刷試驗結(jié)果表明,TA催化下制得的TEOS-PDMS溶膠耐候性更加優(yōu)異。(4)兩種催化體系下所得的TEOS-PDMS雜化溶膠均能明顯提高所處理水泥砂漿試件的抗碳化能力,及所處理混凝土試件的抗凍性能;且DBTL催化作用下的TEOS-PDMS雜化溶膠在填補0.3~0.9mm微裂縫時,能表現(xiàn)出一定的抗水滲透能力。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528

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本文編號：1271751