礦物摻合料與硅酸鹽水泥改性磷酸鎂水泥的性能研究
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【摘要】:隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,混凝土越來越多地被應(yīng)用于高樓大廈、機(jī)場、廠房、港口、高速公路、橋梁隧道等的建設(shè)之中。然而,在各種因素的影響下,已造成部分混凝土建筑物受到嚴(yán)重?fù)p壞,不能正常工作。為了不影響建筑物的正常使用,不阻礙社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,需要對這些受損的建筑物進(jìn)行快速修補(bǔ),盡可能早的恢復(fù)其使用功能。目前的各類修補(bǔ)材料中,無機(jī)類修補(bǔ)材料以其良好的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性,被認(rèn)為是目前最適合混凝土建筑物修補(bǔ)的一類材料。然而磷酸鎂水泥(Magnesium Phosphate Cement,MPC)又以其快凝快硬、早高強(qiáng)、與舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度高、體積變形小、耐磨性和抗凍性能好等特點,在混凝土建筑物的修補(bǔ)中優(yōu)勢更為明顯。但是磷酸鎂水泥凝結(jié)時間過短,耐水性能差,價格昂貴等缺點,使其不能被廣泛使用。針對以上問題,本文目的在前人研究的基礎(chǔ)之上,通過摻加摻合料或外摻料對磷酸鎂水泥進(jìn)行改性,改善其性能。本文首先研究了單摻一定量粉煤灰、礦粉、硅酸鹽水泥對磷酸鎂水泥凈漿凝結(jié)時間,砂漿抗壓強(qiáng)度以及耐水性能的影響;其次在單摻的基礎(chǔ)之上,研究了復(fù)摻一定量硅酸鹽水泥-粉煤灰和硅酸鹽水泥-礦粉對磷酸鎂水泥凈漿凝結(jié)時間,砂漿抗壓強(qiáng)度以及耐水性能的影響;最后通過X-射線對單摻粉煤灰、礦粉、硅酸鹽水泥的磷酸鎂水泥體系的水化產(chǎn)物進(jìn)行了分析。試驗結(jié)果表明:(1)隨著粉煤灰、礦粉、硅酸鹽水泥-粉煤灰和硅酸鹽水泥-礦粉摻量的逐漸增加,磷酸鎂水泥凈漿凝結(jié)時間都呈現(xiàn)縮短的趨勢,然而隨著硅酸鹽水泥摻量的增加,磷酸鎂水泥凈漿凝結(jié)時間呈現(xiàn)先緩慢增長后急劇下降的趨勢。(2)隨著粉煤灰、礦粉、硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥-粉煤灰和硅酸鹽水泥-礦粉摻量的逐漸增加,磷酸鎂水泥砂漿試件抗壓強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢,且當(dāng)摻量為10%時,磷酸鎂水泥砂漿試件抗壓強(qiáng)度達(dá)到最高。(3)單摻粉煤灰、礦粉、硅酸鹽水泥對MPC砂漿試件抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)大小的次序為:礦粉粉煤灰硅酸鹽水泥,而復(fù)摻硅酸鹽水泥-粉煤灰和硅酸鹽水泥-礦粉對MPC砂漿試件抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)大小的次序為:硅酸鹽水泥-礦粉硅酸鹽水泥-粉煤灰。(4)粉煤灰、硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥-粉煤灰和硅酸鹽水泥-礦粉的摻入提高了MPC的耐水性,而礦粉的摻入?yún)s降低了MPC的耐水性。
【關(guān)鍵詞】:磷酸鎂水泥 粉煤灰 礦粉 硅酸鹽水泥 凝結(jié)時間 強(qiáng)度 耐水性
【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】:TQ172.1
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-21
- 1.1 課題研究背景9
- 1.2 修補(bǔ)材料的種類和特點9-12
- 1.2.1 修補(bǔ)材料的種類9-10
- 1.2.2 修補(bǔ)材料的性能特點10-12
- 1.3 磷酸鎂水泥組成及其性能特點12-13
- 1.4 磷酸鎂水泥的反應(yīng)機(jī)理及水化產(chǎn)物13-15
- 1.4.1 磷酸鎂水泥的水化反應(yīng)機(jī)理13-15
- 1.4.2 磷酸鎂水泥的水化產(chǎn)物15
- 1.5 磷酸鎂水泥的研究現(xiàn)狀15-19
- 1.5.1 磷酸鎂水泥制備與性能研究進(jìn)展15-17
- 1.5.2 礦物摻合料改性磷酸鎂水泥研究進(jìn)展17-18
- 1.5.3 磷酸鎂水泥耐水性能研究進(jìn)展18-19
- 1.6 摻硅酸鹽水泥對磷酸鎂水泥性能改善的可能性19-20
- 1.7 本課題研究內(nèi)容及意義20-21
- 2 試驗原材料、設(shè)備及測試方法21-27
- 2.1 試驗原材料21-22
- 2.2 試驗設(shè)備22
- 2.3 試驗方法22-27
- 2.3.1 凝結(jié)時間測試22-23
- 2.3.2 成型、養(yǎng)護(hù)及強(qiáng)度測試23
- 2.3.3 耐水性定義與評價指標(biāo)23-24
- 2.3.4 X—衍射分析24
- 2.3.5 試驗配合比24-27
- 3 礦物摻合料和硅酸鹽水泥對MPC性能的影響27-51
- 3.1 單摻粉煤灰對MPC性能的影響27-31
- 3.1.1 單摻粉煤灰對MPC凈漿凝結(jié)時間的影響27-28
- 3.1.2 單摻粉煤灰對MPC砂漿抗壓強(qiáng)度的影響28-29
- 3.1.3 單摻粉煤灰MPC試樣的XRD分析29-30
- 3.1.4 單摻粉煤灰對MPC耐水性能的影響30-31
- 3.2 單摻礦粉對MPC性能的影響31-36
- 3.2.1 單摻礦粉對MPC凝結(jié)時間的影響31-32
- 3.2.2 單摻礦粉對MPC抗壓強(qiáng)度的影響32-33
- 3.2.3 單摻礦粉MPC試樣的XRD分析33-34
- 3.2.4 單摻礦粉對MPC耐水性能的影響34-35
- 3.2.5 單摻礦粉浸水試件形貌觀察與浸出物成分分析35-36
- 3.3 單摻硅酸鹽水泥對MPC性能的影響36-40
- 3.3.1 單摻硅酸鹽水泥對MPC凝結(jié)時間的影響36-37
- 3.3.2 單摻硅酸鹽水泥對MPC抗壓強(qiáng)度的影響37-38
- 3.3.3 摻硅酸鹽水泥的MPC試樣的XRD分析38-40
- 3.3.4 單摻硅酸鹽水泥對MPC耐水性能的影響40
- 3.4 粉煤灰、礦粉及硅酸鹽水泥對MPC砂漿抗壓強(qiáng)度的比較40-42
- 3.5 復(fù)摻硅酸鹽水泥-礦物摻合料對MPC性能的影響42
- 3.6 復(fù)摻硅酸鹽水泥-粉煤灰對MPC性能的影響42-45
- 3.6.1 復(fù)摻硅酸鹽水泥-粉煤灰對MPC凈漿凝結(jié)時間的影響42-43
- 3.6.2 復(fù)摻硅酸鹽水泥-粉煤灰對MPC砂漿抗壓強(qiáng)度的影響43-44
- 3.6.3 硅酸鹽水泥-粉煤灰對MPC耐水性能的影響44-45
- 3.7 復(fù)摻硅酸鹽水泥-礦粉對MPC性能的影響45-48
- 3.7.1 復(fù)摻硅酸鹽水泥-礦粉對MPC凈漿凝結(jié)時間的影響45-46
- 3.7.2 硅酸鹽水泥-礦粉對MPC砂漿抗壓強(qiáng)度的影響46-47
- 3.7.3 復(fù)摻硅酸鹽水泥-礦粉對MPC耐水性能的影響47-48
- 3.8 兩種復(fù)摻摻合料對MPC砂漿抗壓強(qiáng)度的對比48-51
- 4 結(jié)論及展望51-53
- 4.1 結(jié)論51
- 4.2 展望51-53
- 參考文獻(xiàn)53-59
- 附錄 研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文致謝59-61
- 致謝61
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