本文關鍵詞：基于凍融循環(huán)和氯鹽侵蝕耦合條件下聚合物快硬水泥砂漿耐久性的研究

  更多相關文章： 聚合物改性 快速修補 氯鹽侵蝕 凍融循環(huán) 耦合 孔結構 紅外光譜

【摘要】：聚合物快硬水泥砂漿作為一種新型快速修補材料,具有良好的工作性能和力學性能,且養(yǎng)護時間短,滿足快速開放交通的要求,給公眾出行帶來了極大的便利。但作為一種新材料,耐久性是其大面積推廣使用的關鍵,尤其是在復雜的實際服役環(huán)境中,材料能否依然保持較好的使用性能成為大家關注的焦點。本文就聚合物快硬水泥砂漿在蘭州市特殊環(huán)境條件下的耐久性進行了研究。本文統(tǒng)計分析了近三年蘭州市的氣象數據和有害凍融破壞溫度,確定了更接近水泥基結構體實際服役環(huán)境的實驗條件,并通過對比不同配比的水泥砂漿的基本性能(如:凝結時間,流動度,抗折強度,抗壓強度,粘結強度),確定了聚合物+快硬硫鋁酸鹽水泥+普通硅酸鹽水泥復合體系的最佳配比。重點研究了該聚合物快硬水泥砂漿在凍融循環(huán)和氯鹽侵蝕耦合條件下的耐久性,并借助孔結構分析和紅外光譜分析探討了其微觀結構與耐久性之間的內在聯(lián)系,進一步分析了聚合物的改性機理。實驗結果表明:(1)聚合物可再分散乳膠粉的加入對快硬水泥砂漿的工作性、粘結性及強度發(fā)展均有一定的改善作用,綜合來看,當聚合物摻量為4%時,該聚合物快硬水泥砂漿具有最佳的綜合性能。(2)聚合物可再分散乳膠粉的加入也可明顯改善快硬水泥砂漿的抗凍性、抗?jié)B性及在耦合條件下的耐久性,聚合物摻量為4%的聚合物快硬水泥砂漿抗凍性最佳,經過150次凍融循環(huán)后,其相對抗壓強度損失、相對抗折強度損失和相對質量損失與未摻加聚合物的試件相比分別下降了27.03%,56.55%,45.68%。快硬水泥砂漿的抗氯離子滲透性能也有所改善,隨聚合物摻量的增加,其氯離子遷移系數依次降低。(3)通過對聚合物快硬水泥砂漿進行孔結構和紅外光譜的分析,發(fā)現聚合物的加入之所以會改善水泥砂漿的耐久性,一方面是由于其物理填充作用,另一方面,聚合物與水泥水化產物也會發(fā)生化學反應,從而改善其性能。
【關鍵詞】：聚合物改性 快速修補 氯鹽侵蝕 凍融循環(huán) 耦合 孔結構 紅外光譜
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ177.62
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 研究的背景和意義10-12
• 1.2 國內外研究現狀12-21
• 1.2.1 水泥基材料耐久性的研究現狀12-16
• 1.2.2 水泥基路面修補材料的研究現狀16-18
• 1.2.3 ANSYS在熱分析中的應用18-21
• 1.3 本文的研究目的及內容21-23
• 1.3.1 本文的研究目的21
• 1.3.2 本文的研究內容21-22
• 1.3.3 本文的研究路線22-23
• 第二章 聚合物快硬水泥砂漿組成材料評價和配合比設計23-35
• 2.1 原材料及實驗設備23-25
• 2.1.1 原材料23-25
• 2.1.2 實驗儀器及設備25
• 2.2 實驗方法25-27
• 2.2.1 試件制備方法25-26
• 2.2.2 快速凍融循環(huán)實驗26
• 2.2.3 氯離子滲透實驗26-27
• 2.2.4 氯鹽侵蝕與凍融循環(huán)耦合實驗27
• 2.3 樣品測試及表征27-28
• 2.3.1 掃描電鏡分析（SEM）27-28
• 2.3.2 壓汞法孔結構分析（MIP）28
• 2.3.3 紅外光譜分析(FT-IR)28
• 2.4 基礎配合比設計28-35
• 2.4.1.體系的初步確定28-33
• 2.4.2 聚合物快硬水泥砂漿的基本性能33-35
• 第三章 基于氣象數據統(tǒng)計和ANSYS模擬的實驗條件確定35-40
• 3.1 蘭州市氣象數據分析35-36
• 3.2 有害凍融破壞溫度分析36-37
• 3.3 ANSYS模擬凍融循環(huán)過程中試件內部的溫度變化37-40
• 第四章 聚合物快硬水泥砂漿的耐久性研究40-54
• 4.1 聚合物快硬水泥砂漿的抗凍性40-43
• 4.1.1 聚合物快硬水泥砂漿抗凍性研究40-43
• 4.2 聚合物快硬水泥砂漿的抗氯離子滲透性43-45
• 4.2.1 Permit法實驗過程及評價方法43-44
• 4.2.2 實驗結果及分析44-45
• 4.3 基于凍融循環(huán)和氯鹽侵蝕耦合條件下聚合物快硬水泥砂漿的耐久性45-46
• 4.4 聚合物改性水泥的改性機理研究46-52
• 4.4.1 聚合物摻量對孔結構的影響47-49
• 4.4.2 孔結構對其抗凍、抗?jié)B性的影響49-50
• 4.4.3 基于紅外光譜法的聚合物改性機理研究50-51
• 4.4.4 不同聚合物摻量對聚合物快硬水泥砂漿微觀結構的影響51-52
• 4.5 本章小結52-54
• 第五章 聚合物快硬水泥砂漿的工程應用及評價54-56
• 5.1 前言54
• 5.2 工程應用--慶陽環(huán)縣廿里溝口橋54-56
• 第六章 結論與展望56-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄63

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