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技術(shù)中,內(nèi)摻有機阻銹劑是鋼筋銹蝕防護的有效方法之一。但是,傳統(tǒng)有機阻銹劑存在易揮發(fā)、毒性、污染環(huán)境和對混凝土凝結(jié)時間、強度和耐久性產(chǎn)生負面影響等問題。本課題組前期開發(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)異的有機鋼筋阻銹劑。本論文在課題組前期研究的基礎(chǔ)上進一步系統(tǒng)研究月桂酸咪唑啉對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水泥基材料宏觀、微觀性能的影響及作用機理等問題展開了系統(tǒng)研究,主要內(nèi)容包括:月桂酸咪唑啉對硬化水泥漿體、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水泥基材料性能的影響及作用機理;在此基礎(chǔ)上,通過改性沸石對月桂酸咪唑啉進行負載制備出適用于內(nèi)摻且對水泥基材料無負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、沸石改性條件對孔結(jié)構(gòu)和負載效果的影響;最后,對負載后的月桂酸咪唑啉在鋼筋砂漿中對鋼筋銹蝕的防護效果進行了研究,具體研究內(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,使新拌漿體的流動度增加、凝結(jié)時間延長,同時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)采用沸石負載月桂酸咪唑啉,通過工藝參數(shù)優(yōu)化,制備負載效率高的負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負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,天然沸石對月桂酸咪唑啉的負載效果最好,負載量可達2.39%;經(jīng)過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,負載效果明顯增強,對月桂酸咪唑啉的負載量分別為14.09%、12.23%和7.40%,與未改性沸石相比負載量分別提高了5.90、5.12和3.10倍;真空負載環(huán)境也有利于沸石對月桂酸咪唑啉的負載,如鈣綜合改性沸石(Ca-Zeolite)在真空條件下負載量為16.40%,與常壓下的14.09%相比提高了近2.31%。(3)研究負載后月桂酸咪唑啉對鋼筋銹蝕防護行為的影響。埋置于水泥砂漿中的鋼筋在3.5%NaCl溶液中浸泡時,和參比樣品相比,當(dāng)月桂酸咪唑啉的摻量為1%時,負載后月桂酸咪唑啉可使鋼筋銹蝕誘發(fā)的時間延后約86%,降低腐蝕電流密度,在142d時,經(jīng)負載后的月桂酸咪唑啉仍具有90%的阻銹效率。(4)通過電化學(xué)方法,研究了負載后月桂酸咪唑啉對鋼筋銹蝕的阻銹機理。在水泥砂漿中,負載后月桂酸咪唑啉的阻銹機理可以認為基于:(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膜，達到隔離鋼筋和侵從而達到防止鋼筋銹蝕、延長建筑物結(jié)構(gòu)服役壽命的目的。其防護機性類似，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機涂層、聚合物涂層、硅烷等樹脂類涂層[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、壽命不鋼筋進行修復(fù)等問題[30]。種鋼筋則采用合金鋼或?qū)ζ胀ㄤ摻钸M行電鍍處理制得，主要包括不[31]。但鍍層鋼筋在施工過程中如果鍍層破損后會在鋼筋內(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(Isothermal calorimeter, TAM Air 314究月桂酸咪唑啉對水泥漿體水化進程的影響。正式測實驗用的工具放在 20℃的恒溫環(huán)境下儲存過夜，目響。測試時，現(xiàn)場將水泥與配置好的攪拌水混合并迅速加入量熱計的容器中，記錄水泥漿體的水化放熱量水泥漿體流變性能測試速率控制儀(R/Splus,Brookfield)對新拌水泥凈漿的屈過程中剪切速率的變化過程如圖 2-3[74]所示。測試時用賓漢姆模型如式（2-1），計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）。

啉阻銹劑對新拌漿體流動度的影響對水泥凈漿流動度的影響如圖 3-3 所示。和空初始流動度均增加。空白樣 W 的初始流動度流動度分別為 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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