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减缩剂外涂对水泥基材料性能影响的研究

作　者: 石亮
导　师: 李有光
学　校: 重庆大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 减缩剂外涂收缩强度微观结构
分类号: TU528.042
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

减缩剂内掺使用可有效降低水泥基材料的收缩,但存在掺量大、成本高、影响水泥基材料强度发展以及与其他外加剂相容性不佳等诸多问题。若将减缩剂外涂于水泥基材料表面,既能针对材料易于出现的干燥收缩发挥减缩效果,又不影响材料的强度发展和其他外加剂的使用效果,而且因为只是外涂于材料表面,还可减少减缩剂用量,使减缩剂使用成本大幅降低。本文研究了减缩剂外涂的最佳工艺参数以及外涂工艺在各影响因素下的有效性,分析了减缩剂外涂工艺的经济优势,并采用集中约束平板法、扫描电镜及孔结构分析等测试手段就减缩剂外涂对混凝土性能的影响及对水泥石微观结构的影响进行了实验研究,初步探讨了减缩剂外涂使用的作用机理。研究表明,减缩剂外涂使用可有效降低砂浆试件的收缩,其最佳的外涂浓度为50%,最合理的外涂方式为1次/天,减缩剂外涂砂浆试件的早期(3d)减缩率达71.88%,后期(90d)减缩率达10.66%;减缩剂外涂使用可提升砂浆试件的抗折强度与抗压强度,其中,试件抗折强度7d和28d均提升6%,抗压强度7d提升4%,28d提升8%。在减水剂掺入、水灰比及外界养护条件变化情况下,减缩剂外涂使用效果良好。减缩剂外涂工艺与内掺工艺相比有较明显的经济优势。减缩剂外涂于不同强度等级的混凝土表面均能达到良好的减缩效果,混凝土强度等级越低,减缩效果越明显;减缩剂外涂于掺减水剂及掺矿物掺和料的混凝土表面仍旧能有效减少混凝土的收缩。减缩剂外涂使混凝土强度提高,但随混凝土强度等级的增高,减缩剂外涂对强度的提升作用减弱;减水剂种类不同,减缩剂外涂对强度的提升比率不同;掺矿物掺和料的混凝土经减缩剂外涂处理后,强度提升不明显。经减缩外涂处理的混凝土,其平均碳化深度降低约50%,平板初裂时间延迟,开裂面积减小。减缩剂外涂在不影响水泥凝结时间的基础上,使水泥水化初期有更多的C-S-H凝胶生成,抑制了水泥石中微裂纹的产生,显著减少了水泥石中小于100nm (尤其是50nm左右)毛细孔体积,优化了水泥石的微观结构,改善了水泥石性能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-17
  1.1 混凝土收缩引起的问题及解决方法  8-11
  1.2 减缩剂研究现状  11-13
  1.3 减缩剂应用存在的问题  13-14
  1.4 研究的目的及意义  14-15
  1.5 本文研究的主要内容  15-17
2 原材料与实验方法  17-25
  2.1 实验原材料  17-19
  2.2 实验方法  19-20
    2.2.1 试件成型和减缩剂使用  19
    2.2.2 收缩实验方法  19
    2.2.3 抗裂性能实验方法  19-20
    2.2.4 强度实验方法  20
    2.2.5 碳化实验方法  20
    2.2.6 微观性能实验方法  20
  2.3 实验配合比  20-25
3 减缩剂外涂工艺研究  25-41
  3.1 减缩剂外涂工艺选择  25-32
    3.1.1 减缩剂外涂浓度选择  25-29
    3.1.2 减缩剂外涂方式选择  29-32
  3.2 外涂工艺有效性研究  32-40
    3.2.1 内部因素对外涂工艺有效性影响  32-36
    3.2.2 外部因素对外涂工艺有效性影响  36-40
  3.3 外涂工艺经济性分析  40
  3.4 本章小结  40-41
4 减缩剂外涂对混凝土性能的影响  41-57
  4.1 减缩剂外涂对混凝土收缩性能的影响  41-45
    4.1.1 减缩剂外涂对不同强度等级混凝土收缩性能的影响  41-42
    4.1.2 减缩剂外涂对掺外加剂混凝土收缩性能的影响  42-43
    4.1.3 减缩剂外涂对掺矿物掺和料混凝土收缩性能的影响  43-45
  4.2 减缩剂外涂对混凝土强度的影响  45-49
    4.2.1 减缩剂外涂对不同强度等级混凝土强度的影响  45-46
    4.2.2 减缩剂外涂对掺外加剂混凝土强度的影响  46-48
    4.2.3 减缩剂外涂对掺矿物掺和料混凝土强度的影响  48-49
  4.3 减缩剂外涂对混凝土碳化性能的影响  49-51
    4.3.1 减缩剂外涂对素混凝土碳化性能的影响  49
    4.3.2 减缩剂外涂对掺外加剂混凝土碳化性能的影响  49-50
    4.3.3 减缩剂外涂对掺矿物掺和料混凝土碳化性能的影响  50-51
  4.4 减缩剂外涂对混凝土抗裂性能的影响  51-55
    4.4.1 减缩剂外涂对不同强度等级混凝土抗裂性能的影响  51-52
    4.4.2 减缩剂外涂对掺外加剂混凝土抗裂性能的影响  52-54
    4.4.3 减缩剂外涂对掺矿物掺和料混凝土抗裂性能的影响  54-55
  4.5 本章小结  55-57
5 减缩剂外涂作用机理初探  57-63
  5.1 减缩剂外涂对水泥凝结时间及水化产物的影响  57-60
    5.1.1 减缩剂外涂对水泥凝结时间的影响  57-59
    5.1.2 减缩剂外涂对水化产物的影响  59-60
  5.2 减缩剂外涂对水泥石孔结构的影响  60-61
  5.3 减缩剂外涂对水泥石干燥初期收缩的影响  61-62
  5.4 本章小结  62-63
6 结论与展望  63-65
  6.1 主要结论  63
  6.2 后续研究工作的展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录  70
  A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录  70
  B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目及得奖情况  70

减缩剂外涂对水泥基材料性能影响的研究

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