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聚丙烯腈纤维聚合物水泥砂浆性能的研究

作　者: 何波玲
导　师: 郑秀华
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 材料学
关键词: 聚合物胶粉 聚丙烯睛纤维 力学性能 粘结强度 干缩
分类号: TU578.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


我国的土木工程建设发展迅猛,在新建工程项目不断增加的同时,对现有结构的修复加固已引起工程界的广泛重视。由于各种原因所引起的建筑结构失效和功能失效,不仅影响了人们的正常生活,而且造成了巨大的经济损失。为此,研制适合混凝土表面修补加固的新型材料,延长建筑物的使用寿命,减少维修成本具有重要的意义。本文将研究的聚丙烯腈纤维聚合物水泥砂浆是一种具有抗折强度高、粘结强度高和收缩小的高性能复合砂浆,是一种新型高性能修补加固材料。本文研究聚合物胶粉和聚丙烯腈纤维对砂浆和易性及物理力学性能的影响,选择了合适的胶粉品种,确定胶粉及纤维的适宜掺量。在此基础上,进一步研究了纤维聚合物水泥砂浆的粘结性能、干缩性能和抗冻性能,并对其机理进行了分析。研究表明,聚合物胶粉提高了砂浆抗折强度,砂浆的柔韧性变好,但抗压强度降低。其中胶粉P1改善的作用效果更好,其合适掺量在1.0%-1.5%。在聚合物砂浆中加入聚丙烯腈纤维,可进一步改善新拌砂浆的施工和易性,随纤维掺量的增加保水性更好,无泌水现象。在适宜掺量范围内,聚丙烯腈纤维可以提高聚合物砂浆的抗折强度及柔韧性,但对抗压强度影响不大。当胶粉掺量为1.0%、1.5%,聚丙烯腈纤维掺量为0.8%、1.0%时,纤维聚合物水泥砂浆的综合物理性能最佳。聚合物胶粉能提高砂浆的拉伸粘结强度,胶粉掺量在1.0%-2.0%比较合适,可以明显提高其粘结强度；复掺聚合物胶粉和聚丙烯腈纤维,砂浆的粘结性能更好,随着纤维掺量增加,粘结强度增大。聚合物胶粉和聚丙烯腈纤维可减小砂浆的干缩率和提高砂浆的抗冻性能,相对于普通砂浆,聚合物砂浆和纤维聚合物砂浆的干缩率分别降低了16.7%,25.1%。经过30次冻融循环后,普通砂浆的抗折强度损失了28.9%,单掺聚合物胶粉1.5%,抗折强度损失了12.8%；双掺聚合物胶粉和聚丙烯腈纤维时,抗折强度只损失了7.8%-10.1%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-19
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-10
  1.2 聚合物砂浆的研究状况  10-15
    1.2.1 聚合物砂浆国内外研究现状  10
    1.2.2 聚合物砂浆改性机理研究模型  10-11
    1.2.3 聚合物改性水泥砂浆结构形成机理  11-12
    1.2.4 聚合物砂浆性能研究状况  12-15
    1.2.5 聚合物砂浆的应用  15
  1.3 修补材料国内外研究现状  15-16
  1.4 聚合物纤维对砂浆的增强作用  16-18
  1.5 研究内容  18-19
第2章 原材料与试验方法  19-24
  2.1 原材料及性能指标  19-20
  2.2 试验方法  20-24
    2.2.1 砂浆的物理性能测定方法  20
    2.2.2 砂浆的抗折强度和抗压强度测定方法  20
    2.2.3 砂浆的拉伸粘结强度测定方法  20-22
    2.2.4 砂浆的干缩测定方法  22
    2.2.5 砂浆的抗冻性能测定方法  22-24
第3章 胶粉和纤维对水泥砂浆性能影响  24-34
  3.1 聚合物胶粉对砂浆性能的影响  24-29
    3.1.1 聚合物砂浆基本配合比的确定  24
    3.1.2 聚合物胶粉对砂浆的和易性影响  24-25
    3.1.3 聚合物胶粉对砂浆力学性能的影响  25-29
    3.1.4 聚合物胶粉掺量的确定  29
  3.2 复掺聚丙烯腈纤维和聚合物胶粉对砂浆性能的影响  29-33
    3.2.1 聚丙烯腈纤维对聚合物水泥砂浆和易性的影响  29-30
    3.2.2 聚丙烯腈纤维对聚合物水泥砂浆力学性能的影响  30-33
  3.3 本章小结  33-34
第4章 纤维聚合物水泥砂浆的粘结性能  34-43
  4.1 单掺聚合物胶粉对砂浆粘结强度影响  34-35
  4.2 复掺纤维和聚合物胶粉对砂浆粘结强度影响  35-36
  4.3 影响新老砂浆粘结强度的因素  36-41
    4.3.1 基底砂浆表面的干湿处理对砂浆粘结强度的影响  38-39
    4.3.2 界面剂对砂浆粘结强度的影响  39-41
  4.4 砂浆结合面的粘结机理分析  41
  4.5 本章小结  41-43
第5章 纤维聚合物水泥砂浆的干缩性能和抗冻性能  43-51
  5.1 纤维聚合物水泥砂浆的干缩性能  43-46
    5.1.1 复掺纤维和聚合物胶粉对水泥砂浆干缩性能的影响  43-46
    5.1.2 纤维聚合物水泥砂浆干缩机理分析  46
  5.2 纤维聚合物水泥砂浆的抗冻性能  46-49
    5.2.1 复掺纤维和聚合物胶粉对砂浆抗冻性能的影响  46-48
    5.2.2 聚合物胶粉和聚丙烯腈纤维提高砂浆抗冻性的机理分析  48-49
  5.3 本章小结  49-51
结论  51-52
参考文献  52-57
致谢  57

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 防水、防潮材料，嵌缝、密封材料 > 嵌缝、密封材料 > 砂浆
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