碳纖維增韌磷酸鎂水泥研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 08:29
磷酸鎂水泥(MPC)是由氧化鎂、可溶性磷酸鹽、緩凝劑配制而成的膠凝材料,又被稱(chēng)為化學(xué)結(jié)合陶瓷,具有快凝、快硬、超早強(qiáng)、體積穩(wěn)定性好、粘結(jié)性能好等優(yōu)點(diǎn),在混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ),混凝土道路路面修補(bǔ),有毒及核廢料固化等領(lǐng)域均可使用。磷酸鎂水泥主要由離子鍵、共價(jià)鍵和氫鍵膠結(jié),其中離子鍵、共價(jià)鍵有較高的抗畸變和阻礙位移運(yùn)動(dòng)的能力;且強(qiáng)度發(fā)展快,在快速的凝結(jié)硬化過(guò)程中裂紋和缺陷不可避免的出現(xiàn);另外,磷酸鎂水泥水化過(guò)程中放出氨氣,存在于晶界處的氣孔也會(huì)引起應(yīng)力集中等缺陷,這些都使磷酸鎂水泥具有較高的脆性。碳纖維模量高,抗拉強(qiáng)度高,耐腐蝕性能好,摻加到混凝土中可以改善混凝土韌性。本文借鑒碳纖維對(duì)混凝土的改性,嘗試使用碳纖維改善磷酸鎂水泥韌性。首先研究了水膠比、碳纖維摻量、碳纖維長(zhǎng)度對(duì)磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度及碳纖維分散性能的影響,其次研究了碳纖維摻加及長(zhǎng)度對(duì)磷酸鎂水泥砂漿抗壓抗折強(qiáng)度,劈裂抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能的影響;由于碳纖維表面平滑,與磷酸鎂水泥結(jié)合性能差,本文最后使用硝酸氧化碳纖維,改善碳纖維表面性能,研究硝酸氧化的時(shí)間、溫度、濃度對(duì)碳纖維抗拉強(qiáng)度及碳纖維改性磷酸鎂水泥砂漿的抗壓抗折強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度及斷裂性...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 磷酸鎂水泥研究背景
1.1.1 磷酸鎂水泥的制備
1.1.2 磷酸鎂水泥的水化產(chǎn)物及水化機(jī)理
1.2 磷酸鎂水泥增韌改性研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物乳液改性研究
1.2.2 纖維改性研究
1.2.3 碳纖維改性磷酸鎂水泥優(yōu)點(diǎn)及不足
1.3 碳纖維表面改性研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的提出
1.4.1 本課題的目的及意義
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 原材料及試驗(yàn)方法
2.1 原材料
2.1.1 氧化鎂
2.1.2 硼砂
2.1.3 磷酸二氫銨
2.1.4 碳纖維
2.1.5 拌合水
2.1.6 砂
2.1.7 硝酸
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 碳纖維的表面處理方法
2.2.2 磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度測(cè)定
2.2.3 試件成型與養(yǎng)護(hù)
2.2.4 電阻率測(cè)定方法
2.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
3 碳纖維對(duì)磷酸鎂水泥性能的影響
3.1 碳纖維對(duì)磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度的影響
3.1.1 水膠比對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度的影響
3.1.2 碳纖維摻量對(duì)磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度的影響
3.2 碳纖維在磷酸鎂水泥砂漿分散性研究
3.2.1 碳纖維分散性研究方法
3.2.2 水膠比對(duì)碳纖維分散性的影響
3.2.3 摻量對(duì)碳纖維分散性的影響
3.3 碳纖維摻量對(duì)磷酸鎂水泥力學(xué)性能的影響研究
3.3.1 碳纖維摻量對(duì)磷酸鎂水泥抗壓強(qiáng)度的影響
3.3.2 碳纖維摻量及長(zhǎng)度對(duì)磷酸鎂水泥抗折強(qiáng)度的影響
3.3.3 碳纖維摻量及長(zhǎng)度對(duì)磷酸鎂水泥劈裂抗拉強(qiáng)度影響
3.4 本章小結(jié)
4 碳纖維預(yù)處理對(duì)磷酸鎂水泥性能的影響
4.1 碳纖維與磷酸鎂水泥之間的粘結(jié)分析
4.2 處理時(shí)間對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥性能的影響
4.2.1 處理時(shí)間對(duì)碳纖維單絲抗拉性能的影響
4.2.2 處理時(shí)間對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.2.3 處理時(shí)間對(duì)改性磷酸鎂水泥抗折強(qiáng)度的影響
4.2.4 處理時(shí)間對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥劈裂抗拉強(qiáng)度的影響
4.2.5 處理時(shí)間對(duì)改性磷酸鎂水泥斷裂性能的影響
4.3 處理溫度對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥性能的影響
4.3.1 處理溫度對(duì)碳纖維單絲抗拉性能的影響
4.3.2 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.3.3 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗折強(qiáng)度的影響
4.3.4 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿劈裂抗拉強(qiáng)度的影響
4.3.5 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿斷裂性能的影響
4.4 硝酸濃度對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥性能的影響
4.4.1 硝酸濃度對(duì)碳纖維單絲抗拉性能的影響
4.4.2 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.4.3 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗折強(qiáng)度的影響
4.4.4 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿劈裂抗拉強(qiáng)度的影響
4.4.5 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥斷裂性能的影響
4.5 微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利目錄
C.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉛離子對(duì)復(fù)合磷酸鹽磷酸鎂水泥水化硬化特性的影響[J]. 石軍兵,賴(lài)振宇,盧忠遠(yuǎn),黃陳程,廖其龍. 功能材料. 2015(02)
[2]纖維改性磷酸鎂水泥性能的研究[J]. 李?lèi)?孫佳,施同飛. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]磷酸鎂水泥的聚合物改性研究[J]. 黃煜鑌,王潤(rùn)澤,余帆,周靜靜. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(07)
[4]EVA乳液對(duì)磷酸鎂水泥性能的影響研究[J]. 黃煜鑌,王潤(rùn)澤,周靜靜,余帆. 功能材料. 2014(11)
[5]不同磷酸鹽對(duì)磷酸鎂水泥水化硬化性能的影響[J]. 高瑞,宋學(xué)鋒,張縣云,吳剛. 硅酸鹽通報(bào). 2014(02)
[6]無(wú)機(jī)膠凝材料粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 鄭文忠,朱晶. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]尿素對(duì)磷酸鎂水泥凝結(jié)時(shí)間和水化放熱的影響[J]. 吉飛,焦寶祥,丘泰. 混凝土與水泥制品. 2013(05)
[8]磷酸鎂膠凝材料與碳纖維筋的粘結(jié)性能研究[J]. 李彬,荀勇,楊建明. 建筑技術(shù). 2013(05)
[9]磷酸鎂水泥緩凝劑的研究[J]. 王二強(qiáng),王冬,劉興華. 混凝土. 2012(09)
[10]短切纖維增強(qiáng)改性磷酸鹽水泥抗折性能研究[J]. 張文生,張春華,傅鑫,陳曰東. 化學(xué)與黏合. 2011(06)
碩士論文
[1]界面效應(yīng)對(duì)碳纖維混凝土功能響應(yīng)的影響及機(jī)理研究[D]. 李銳.武漢科技大學(xué) 2012
[2]炭纖維表面處理及結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 許林.中南大學(xué) 2008
[3]碳纖維混凝土斷裂性能研究[D]. 杜向琴.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[4]電化學(xué)氧化改性對(duì)碳纖維功能材料性能的影響[D]. 彭佳.重慶大學(xué) 2006
[5]纖維混凝土界面性能及纖維作用機(jī)理研究[D]. 張紅州.廣東工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3471691
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 磷酸鎂水泥研究背景
1.1.1 磷酸鎂水泥的制備
1.1.2 磷酸鎂水泥的水化產(chǎn)物及水化機(jī)理
1.2 磷酸鎂水泥增韌改性研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物乳液改性研究
1.2.2 纖維改性研究
1.2.3 碳纖維改性磷酸鎂水泥優(yōu)點(diǎn)及不足
1.3 碳纖維表面改性研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的提出
1.4.1 本課題的目的及意義
1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
2 原材料及試驗(yàn)方法
2.1 原材料
2.1.1 氧化鎂
2.1.2 硼砂
2.1.3 磷酸二氫銨
2.1.4 碳纖維
2.1.5 拌合水
2.1.6 砂
2.1.7 硝酸
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 碳纖維的表面處理方法
2.2.2 磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度測(cè)定
2.2.3 試件成型與養(yǎng)護(hù)
2.2.4 電阻率測(cè)定方法
2.2.5 力學(xué)性能測(cè)試
3 碳纖維對(duì)磷酸鎂水泥性能的影響
3.1 碳纖維對(duì)磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度的影響
3.1.1 水膠比對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度的影響
3.1.2 碳纖維摻量對(duì)磷酸鎂水泥砂漿擴(kuò)展度的影響
3.2 碳纖維在磷酸鎂水泥砂漿分散性研究
3.2.1 碳纖維分散性研究方法
3.2.2 水膠比對(duì)碳纖維分散性的影響
3.2.3 摻量對(duì)碳纖維分散性的影響
3.3 碳纖維摻量對(duì)磷酸鎂水泥力學(xué)性能的影響研究
3.3.1 碳纖維摻量對(duì)磷酸鎂水泥抗壓強(qiáng)度的影響
3.3.2 碳纖維摻量及長(zhǎng)度對(duì)磷酸鎂水泥抗折強(qiáng)度的影響
3.3.3 碳纖維摻量及長(zhǎng)度對(duì)磷酸鎂水泥劈裂抗拉強(qiáng)度影響
3.4 本章小結(jié)
4 碳纖維預(yù)處理對(duì)磷酸鎂水泥性能的影響
4.1 碳纖維與磷酸鎂水泥之間的粘結(jié)分析
4.2 處理時(shí)間對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥性能的影響
4.2.1 處理時(shí)間對(duì)碳纖維單絲抗拉性能的影響
4.2.2 處理時(shí)間對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.2.3 處理時(shí)間對(duì)改性磷酸鎂水泥抗折強(qiáng)度的影響
4.2.4 處理時(shí)間對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥劈裂抗拉強(qiáng)度的影響
4.2.5 處理時(shí)間對(duì)改性磷酸鎂水泥斷裂性能的影響
4.3 處理溫度對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥性能的影響
4.3.1 處理溫度對(duì)碳纖維單絲抗拉性能的影響
4.3.2 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.3.3 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗折強(qiáng)度的影響
4.3.4 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿劈裂抗拉強(qiáng)度的影響
4.3.5 處理溫度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿斷裂性能的影響
4.4 硝酸濃度對(duì)碳纖維改性磷酸鎂水泥性能的影響
4.4.1 硝酸濃度對(duì)碳纖維單絲抗拉性能的影響
4.4.2 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗壓強(qiáng)度的影響
4.4.3 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿抗折強(qiáng)度的影響
4.4.4 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥砂漿劈裂抗拉強(qiáng)度的影響
4.4.5 硝酸濃度對(duì)改性磷酸鎂水泥斷裂性能的影響
4.5 微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利目錄
C.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鉛離子對(duì)復(fù)合磷酸鹽磷酸鎂水泥水化硬化特性的影響[J]. 石軍兵,賴(lài)振宇,盧忠遠(yuǎn),黃陳程,廖其龍. 功能材料. 2015(02)
[2]纖維改性磷酸鎂水泥性能的研究[J]. 李?lèi)?孫佳,施同飛. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]磷酸鎂水泥的聚合物改性研究[J]. 黃煜鑌,王潤(rùn)澤,余帆,周靜靜. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(07)
[4]EVA乳液對(duì)磷酸鎂水泥性能的影響研究[J]. 黃煜鑌,王潤(rùn)澤,周靜靜,余帆. 功能材料. 2014(11)
[5]不同磷酸鹽對(duì)磷酸鎂水泥水化硬化性能的影響[J]. 高瑞,宋學(xué)鋒,張縣云,吳剛. 硅酸鹽通報(bào). 2014(02)
[6]無(wú)機(jī)膠凝材料粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 鄭文忠,朱晶. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]尿素對(duì)磷酸鎂水泥凝結(jié)時(shí)間和水化放熱的影響[J]. 吉飛,焦寶祥,丘泰. 混凝土與水泥制品. 2013(05)
[8]磷酸鎂膠凝材料與碳纖維筋的粘結(jié)性能研究[J]. 李彬,荀勇,楊建明. 建筑技術(shù). 2013(05)
[9]磷酸鎂水泥緩凝劑的研究[J]. 王二強(qiáng),王冬,劉興華. 混凝土. 2012(09)
[10]短切纖維增強(qiáng)改性磷酸鹽水泥抗折性能研究[J]. 張文生,張春華,傅鑫,陳曰東. 化學(xué)與黏合. 2011(06)
碩士論文
[1]界面效應(yīng)對(duì)碳纖維混凝土功能響應(yīng)的影響及機(jī)理研究[D]. 李銳.武漢科技大學(xué) 2012
[2]炭纖維表面處理及結(jié)構(gòu)與性能的研究[D]. 許林.中南大學(xué) 2008
[3]碳纖維混凝土斷裂性能研究[D]. 杜向琴.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[4]電化學(xué)氧化改性對(duì)碳纖維功能材料性能的影響[D]. 彭佳.重慶大學(xué) 2006
[5]纖維混凝土界面性能及纖維作用機(jī)理研究[D]. 張紅州.廣東工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3471691
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