鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性,縮短其服役壽命的主要原因之一。在鋼筋混凝土的防護(hù)技術(shù)中,內(nèi)摻有機(jī)阻銹劑是鋼筋銹蝕防護(hù)的有效方法之一。但是,傳統(tǒng)有機(jī)阻銹劑存在易揮發(fā)、毒性、污染環(huán)境和對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度和耐久性產(chǎn)生負(fù)面影響等問(wèn)題。本課題組前期開(kāi)發(fā)的月桂酸咪唑啉阻銹劑是一種綠色環(huán)保、阻銹性能優(yōu)異的有機(jī)鋼筋阻銹劑。本論文在課題組前期研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步系統(tǒng)研究月桂酸咪唑啉對(duì)水泥基材料和鋼筋性能的影響,為其在鋼筋混凝土中的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。圍繞月桂酸咪唑啉阻銹劑對(duì)水泥基材料宏觀、微觀性能的影響及作用機(jī)理等問(wèn)題展開(kāi)了系統(tǒng)研究,主要內(nèi)容包括:月桂酸咪唑啉對(duì)硬化水泥漿體、新拌水泥漿體宏觀和微觀性能的影響,闡明了月桂酸咪唑啉對(duì)水泥基材料性能的影響及作用機(jī)理;在此基礎(chǔ)上,通過(guò)改性沸石對(duì)月桂酸咪唑啉進(jìn)行負(fù)載制備出適用于內(nèi)摻且對(duì)水泥基材料無(wú)負(fù)面影響的月桂酸咪唑啉阻銹劑,研究了月桂酸咪唑啉濃度、沸石粒徑、沸石改性條件對(duì)孔結(jié)構(gòu)和負(fù)載效果的影響;最后,對(duì)負(fù)載后的月桂酸咪唑啉在鋼筋砂漿中對(duì)鋼筋銹蝕的防護(hù)效果進(jìn)行了研究,具體研究?jī)?nèi)容和取得的成果主要包括:(1)在水泥凈漿中研究了月桂酸咪唑啉對(duì)新拌漿體早期性能和硬化漿體性能的影響。研究結(jié)果表面,一方面月桂酸咪唑啉可以促進(jìn)水泥中C_3A早期水化反應(yīng);另一方面,月桂酸咪唑啉可在新拌漿體中引入大量氣泡,使新拌漿體的流動(dòng)度增加、凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng),同時(shí)大量氣泡的存在使硬化水泥漿體的力學(xué)性能顯著降低。(2)采用沸石負(fù)載月桂酸咪唑啉,通過(guò)工藝參數(shù)優(yōu)化,制備負(fù)載效率高的負(fù)載型月桂酸咪唑啉阻銹劑。月桂酸咪唑啉丙酮溶液的濃度及沸石粒徑對(duì)負(fù)載效果存在一定程度的影響,當(dāng)月桂酸咪唑啉丙酮溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%、沸石粒徑在0.0385 mm-0.074 mm范圍時(shí),天然沸石對(duì)月桂酸咪唑啉的負(fù)載效果最好,負(fù)載量可達(dá)2.39%;經(jīng)過(guò)酸堿鹽綜合改性后制得的鈣綜合改性沸石(Ca-Zeolite)、鈉綜合改性沸石(Na-Zeolite)、鉀綜合改性沸石(K-Zeolite)孔結(jié)構(gòu)得到顯著改善,負(fù)載效果明顯增強(qiáng),對(duì)月桂酸咪唑啉的負(fù)載量分別為14.09%、12.23%和7.40%,與未改性沸石相比負(fù)載量分別提高了5.90、5.12和3.10倍;真空負(fù)載環(huán)境也有利于沸石對(duì)月桂酸咪唑啉的負(fù)載,如鈣綜合改性沸石(Ca-Zeolite)在真空條件下負(fù)載量為16.40%,與常壓下的14.09%相比提高了近2.31%。(3)研究負(fù)載后月桂酸咪唑啉對(duì)鋼筋銹蝕防護(hù)行為的影響。埋置于水泥砂漿中的鋼筋在3.5%NaCl溶液中浸泡時(shí),和參比樣品相比,當(dāng)月桂酸咪唑啉的摻量為1%時(shí),負(fù)載后月桂酸咪唑啉可使鋼筋銹蝕誘發(fā)的時(shí)間延后約86%,降低腐蝕電流密度,在142d時(shí),經(jīng)負(fù)載后的月桂酸咪唑啉仍具有90%的阻銹效率。(4)通過(guò)電化學(xué)方法,研究了負(fù)載后月桂酸咪唑啉對(duì)鋼筋銹蝕的阻銹機(jī)理。在水泥砂漿中,負(fù)載后月桂酸咪唑啉的阻銹機(jī)理可以認(rèn)為基于:(a)孔結(jié)構(gòu)的改善作用。一方面月桂酸咪唑啉經(jīng)沸石負(fù)載后避免了直接內(nèi)摻的引氣現(xiàn)象;另一方面沸石作為一種微細(xì)集料的摻入可以改善砂漿孔結(jié)構(gòu),使?jié){體致密性提高,氯離子的遷移速率降低性,延緩鋼筋的銹蝕。(b)月桂酸咪唑啉的吸附作用。月桂酸咪唑啉可遷移到達(dá)鋼筋表面,使鋼筋表面鈍化,從而抑制鋼筋的銹蝕。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG174.42
【部分圖文】：

鋼筋表面涂層和特種鋼筋筋表面涂層[28]。是指在鋼筋表面涂覆一層保護(hù)膜，達(dá)到隔離鋼筋和侵從而達(dá)到防止鋼筋銹蝕、延長(zhǎng)建筑物結(jié)構(gòu)服役壽命的目的。其防護(hù)機(jī)性類似，也是建立在隔離鋼筋和銹蝕介質(zhì)接觸的基礎(chǔ)上。常用的涂層水泥基等無(wú)機(jī)涂層、聚合物涂層、硅烷等樹(shù)脂類涂層[29]。鋼筋表面涂界的 Cl-、CO2等侵蝕性介質(zhì)與鋼筋接觸，但也存在易老化、壽命不鋼筋進(jìn)行修復(fù)等問(wèn)題[30]。種鋼筋則采用合金鋼或?qū)ζ胀ㄤ摻钸M(jìn)行電鍍處理制得，主要包括不[31]。但鍍層鋼筋在施工過(guò)程中如果鍍層破損后會(huì)在鋼筋內(nèi)部不同部位圖 1-1 電化學(xué)除鹽示意圖Fig.1-1 The schematic diagram of electrochemical chloride extraction

八通道微量熱計(jì)(Isothermal calorimeter, TAM Air 314究月桂酸咪唑啉對(duì)水泥漿體水化進(jìn)程的影響。正式測(cè)實(shí)驗(yàn)用的工具放在 20℃的恒溫環(huán)境下儲(chǔ)存過(guò)夜，目響。測(cè)試時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)將水泥與配置好的攪拌水混合并迅速加入量熱計(jì)的容器中，記錄水泥漿體的水化放熱量水泥漿體流變性能測(cè)試速率控制儀(R/Splus,Brookfield)對(duì)新拌水泥凈漿的屈過(guò)程中剪切速率的變化過(guò)程如圖 2-3[74]所示。測(cè)試時(shí)用賓漢姆模型如式（2-1），計(jì)算新拌水泥凈漿的屈服凈漿的剪切應(yīng)力（Pa）； 0為凈漿的屈服剪切應(yīng)力（P 為凈漿的剪切變形速率（s-1）。

啉阻銹劑對(duì)新拌漿體流動(dòng)度的影響對(duì)水泥凈漿流動(dòng)度的影響如圖 3-3 所示。和空初始流動(dòng)度均增加�？瞻讟� W 的初始流動(dòng)度流動(dòng)度分別為 112.5、105 和 115mm，與空白20mm，增加約 10.53%-21.05%。因此，月桂動(dòng)度。圖 3-2 月桂酸咪唑啉的分子結(jié)構(gòu)圖Fig 3-2 Molecular structure of the lauric acid-imidaz

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