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外加剂对钢渣砂抗裂干混砂浆性能影响及作用机理研究

作　者: 孙立群
导　师: 赵青林
学　校: 武汉理工大学
专　业: 材料学
关键词: 钢渣砂可再分散性乳胶粉纤维素醚消泡剂性能作用机理
分类号: TU578.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

墙体保温系统中抗裂砂浆层的各方面性能与加入的高分子聚合物外加剂密不可分。外加剂种类繁多,每一种外加剂有其独特的作用和性能,但多种外加剂使用时的相互作用对砂浆性能的影响不容忽视。有别于传统抗裂砂浆通过加入外加剂或收缩补偿材料使砂浆满足抗裂功能的方法,本研究通过利用钢渣砂的微膨胀和高耐磨的特性配制干混砂浆,并通过对可再分散性乳胶粉、纤维素醚以及消泡剂对砂浆各方面性能的影响,优选出合适的外加剂种类和掺量,配制出适合工程应用的墙体保温系统用钢渣砂抗裂干混砂浆,一方面可降低工程造价,另一方面还可节约能源和资源,变废为宝,解决环境污染等问题,具有良好的市场前景。本研究首先对钢渣砂粒径和掺量进行优选,接着对砂浆中三种重要的外加剂种类及掺量的变化对砂浆各方面的性能做了对比研究,确定其最佳掺量并对它们的作用机理给予了相应解释。通过研究表明：(1)钢渣砂在粒径小于0.6mm时,可以100%取代河砂配制抗裂砂浆,并达到安定性要求；(2)通过防水改性的纯丙烯酸可再分散性乳胶粉能使钢渣砂抗裂干混砂浆表现出更优异的性能,且玻璃化转变温度高的纯丙烯酸乳胶粉使砂浆获得更好的柔性；(3)羟丙基甲基纤维素醚粘度的变化所造成的砂浆性能的变化规律较为相似,羟丙基甲基纤维素醚形成的空间网状结构,是提高砂浆保水性与粘结强度的主要原因；(4)多元醇类粉末消泡剂在本体系中的临界掺量点为0.1%,消泡剂通过降低气泡局部的表面能使气泡破裂；(5)可再分散性乳胶粉、纤维素醚以及消泡剂的合理加入会使钢渣砂抗裂干混砂浆的性能得到明显改善,在钢渣砂抗裂砂浆体系中三者的最佳配比为：纯丙烯酸可再分散性乳胶粉1.5%,羟丙基甲基纤维素醚(40000mPa·s) 0.3%,多元醇类消泡剂0.05%,砂浆各方面性能均能满足标准要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-17
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状及存在的问题  11-15
    1.2.1 干混砂浆外加剂研究现状  11-13
    1.2.2 钢渣集料砂浆的研究现状  13-15
    1.2.3 外加剂在钢渣砂砂浆中的应用研究现状  15
  1.3 研究的主要内容  15-17
第2章原材料特性与实验方法  17-27
  2.1 原材料及其特性  17-22
    2.1.1 水泥  17
    2.1.2 集料  17-19
    2.1.3 可再分散性乳胶粉  19-20
    2.1.4 纤维素醚  20
    2.1.5 消泡剂  20-21
    2.1.6 木质纤维素  21-22
  2.2 实验方法  22-27
    2.2.1 集料密度及颗粒分析试验  22
    2.2.2 钢渣砂饱和面干吸水率实验  22-23
    2.2.3 新拌砂浆工作性实验  23
    2.2.4 砂浆抗折、抗压强度及粘结强度测定  23
    2.2.5 砂浆干缩率测定  23
    2.2.6 砂浆吸水量测定  23-24
    2.2.7 砂浆保水率测定  24
    2.2.8 砂浆耐碱性和耐热性测定  24
    2.2.9 砂浆可操作性试验  24
    2.2.10 砂浆耐水性及冻融循环实验  24-25
    2.2.11 乳胶粉再分散液稳定性测定  25
    2.2.12 砂浆微观分析实验  25-27
第3章钢渣砂浆用适宜钢渣砂粒径探讨  27-32
  3.1 钢渣砂掺量和粒径范围对砂浆力学性能的影响  27-29
  3.2 钢渣砂掺最和粒径对砂浆膨胀性能的影响  29-31
  3.3 本章小结  31-32
第4章可再分散性乳胶粉对钢渣砂抗裂干混砂浆性能的影响  32-58
  4.1 引言  32
  4.2 可再分散性乳胶粉掺量对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能的影响  32-41
    4.2.1 纯丙烯酸共聚物胶粉(AC)对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能的影响  33-36
    4.2.2 醋酸乙烯脂/乙烯共聚物胶粉(VAC/E)对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能的影响  36-38
    4.2.3 两种可再分散性乳胶粉对砂浆物理力学性能影响比较  38-41
  4.3 可再分散性乳胶粉对钢渣砂抗裂干混砂浆耐久性能的影响  41-46
    4.3.1 可再分散性乳胶粉对钢渣砂抗裂干混砂浆可操作时间的影响  41-42
    4.3.2 可再分散性乳胶粉对钢渣砂抗裂干混砂浆干缩性能的影响  42-43
    4.3.3 可再分散性乳胶粉对钢渣砂抗裂干混砂浆抗冻性能的影响  43-44
    4.3.4 可再分散性乳胶粉对钢渣砂抗裂干混砂浆耐水性能的影响  44-45
    4.3.5 可再分散性乳胶粉对钢渣砂抗裂干混砂浆耐碱性、耐热性影响  45-46
  4.4 可再分散性乳胶粉特性研究  46-51
    4.4.1 可再分散性乳胶粉玻璃化转变温度的测定  46-49
    4.4.2 可再分散性乳胶粉吸光度的测定  49-51
  4.5 可再分散性乳胶粉在钢渣砂抗裂干混砂浆中的作用机理研究  51-57
  4.6 本章小结  57-58
第5章纤维素醚对钢渣砂抗裂干混砂浆性能的影响  58-73
  5.1 引言  58
  5.2 纤维素醚掺量对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能的影响  58-66
    5.2.1 纤维素醚(40000mPa·s)对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能影响  59-61
    5.2.2 纤维素醚(100000mPa·s)对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能影响  61-63
    5.2.3 不同粘度纤维素醚对砂浆物理力学性能影响比较  63-66
  5.3 纤维素醚对钢渣砂抗裂干混砂浆耐久性能的影响  66-70
    5.3.1 纤维素醚对钢渣砂抗裂干混砂浆可操作时间的影响  66-67
    5.3.2 纤维素醚对钢渣砂抗裂干混砂浆干缩性能的影响  67-68
    5.3.3 纤维素醚对钢渣砂抗裂干混砂浆抗冻性能的影响  68
    5.3.4 纤维素醚对钢渣砂抗裂干混砂浆耐水性能的影响  68-69
    5.3.5 纤维素醚对钢渣砂抗裂干混砂浆耐碱性、耐热性影响  69-70
  5.4 纤维素醚在干混砂浆中的作用机理研究  70-71
  5.5 本章小结  71-73
第6章消泡剂对钢渣砂抗裂干混砂浆性能的影响  73-88
  6.1 引言  73
  6.2 消泡剂掺量对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能的影响  73-81
    6.2.1 消泡剂1#对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能影响  74-76
    6.2.2 消泡剂2#对钢渣砂抗裂干混砂浆物理力学性能影响  76-78
    6.2.3 两种消泡剂对砂浆物理力学性能影响比较  78-81
  6.3 消泡剂对钢渣砂抗裂干混砂浆耐久性能的影响  81-85
    6.3.1 消泡剂对钢渣砂抗裂干混砂浆可操作时间的影响  81-82
    6.3.2 消泡剂对钢渣砂抗裂干混砂浆干缩性能的影响  82
    6.3.3 消泡剂对钢渣砂抗裂干混砂浆抗冻性能的影响  82-83
    6.3.4 消泡剂对钢渣砂抗裂干混砂浆耐水性能的影响  83-84
    6.3.5 消泡剂对钢渣砂抗裂干混砂浆耐碱性、耐热性影响  84-85
  6.4 消泡剂在干混砂浆中的作用机理研究  85-87
  6.5 本章小结  87-88
第7章结论  88-89
参考文献  89-93
附录  93-94
致谢  94

外加剂对钢渣砂抗裂干混砂浆性能影响及作用机理研究

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