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谈谈抗压强度低环境负荷聚合物改性防水砂浆

收藏本文 2024-01-16 点赞:11961 浏览:46795 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:聚合物改性防水砂浆是一类重要的复合材料。本论文在利用新型胶凝材料-生态水泥做胶凝材料、尾矿取代部分河砂作骨料的基础上,通过添加适合的聚合物进行改性制备出了低环境负荷聚合物改性防水砂浆。以构成聚合物改型砂浆的主要功能组分出发,按照低环境负荷的理念进行配方设计。首先,对聚合物品种进行了筛选;其次,对尾矿取代河砂的比例进行了考察,得到最优配比。选择生态型水泥替代传统的硅酸盐水泥降低环境影响。在此基础上,通过单因素实验考察了聚灰比、水灰比、硅灰、消泡剂、养护制度等对砂浆性能的影响,确定了主要影响因素及其范围,确定合适的养护制度为湿养护7天后再进行干养护21天。利用正交实验得到了低环境负荷聚合物改性砂浆的优化配方:灰砂比为1:2.59(铁尾矿:河砂=1:1.5)、聚灰比为12%(聚乙烯醋酸乙烯酯:聚叔碳酸乙烯酯=3:1)、水灰比为0.4、消泡剂为0.2%(按生态水泥质量计)、硅灰为10%(按生态水泥质量计)。各影响因素次序为:聚灰比灰砂比水灰比,配制的砂浆压折比为2.70,抗渗强度为1.8MPa,其余指标达到JG/T984-2005《聚合物水泥防水砂浆》(乳液类)标准要求。考虑到乳液改性砂浆运输与储存相对困难,在复合乳液改性砂浆的基础上利用乳胶粉代替复合乳液开发了低环境负荷干粉防水砂浆,并利用正交实验与混料均匀设计进行配方设计,两种策略得到结果相一致,最佳的配比为:聚灰比为11.6%,灰砂比为1:2.39,外加剂量为0.85%(按生态水泥质量计)。砂浆的压折比为2.89,抗渗强度1.8MPa,各项指标达到JG/T984-2005《聚合物水泥防水砂浆》(干粉类)标准要求。利用红外光谱浅析、热重浅析、X-射线衍射浅析和扫描电子显微镜等手段对聚合物改性机理进行了浅析。结果表明,聚合物填充了过渡区以及砂浆中的孔隙,使得水泥浆体与骨料界面过渡区结构更加致密,提升了砂浆的抗折强度和抗渗性,形成的网状膜结构增加浆体的韧性,宏观体现为抗折强度增加、防水性提升。本探讨利用新型生态水泥替代普硅水泥生产砂浆,减少由于利用普通硅酸盐水泥对环境产生的不利影响;利用难利用的低品质铁尾矿砂代替天然细河砂,为其利用找到一条新途径,同时解决了传统砂浆生产、利用历程中对环境影响大的不足。关键词:聚合物改性砂浆论文生态水泥论文尾矿砂论文防水性论文抗渗性论文抗压强度论文抗折强度论文

    摘要4-5

    Abstract5-10

    第1章 绪论10-16

    1.1 课题探讨背景及作用10-11

    1.2 聚合物改性防水砂浆介绍11-12

    1.2.1 定义与分类11

    1.2.2 改性用聚合物11-12

    1.3 国内外探讨近况12-15

    1.3.1 国外探讨近况12-13

    1.3.2 国内探讨近况13-15

    1.4 课题来源与课题的探讨内容15-16

    1.4.1 课题来源15

    1.4.2 探讨目的与探讨内容15-16

    第2章 实验材料、仪器和实验策略16-22

    2.1 实验原材料16-18

    2.1.1 普通硅酸盐水泥16

    2.1.2 河砂与尾矿16-17

    2.1.3 聚合物17

    2.1.4 矿渣、钢渣和熟料17

    2.1.5 消泡剂17

    2.1.6 减水剂17

    2.1.7 硅灰17-18

    2.1.8 水18

    2.2 实验仪器18

    2.3 砂浆性能检测策略18-22

    2.3.1 骨料模数的测定18-19

    2.3.2 砂浆稠度测试19

    2.3.3 试件的制备与养护19

    2.3.4 砂浆抗折强度和抗压强度测试19-20

    2.3.5 砂浆粘结强度测试20

    2.3.6 砂浆抗渗性能测试20-21

    2.3.7 砂浆干收缩性能测试21

    2.3.8 SEM 与 XRD 试样制备21-22

    第3章 低环境负荷乳液改性防水砂浆的研制22-46

    3.1 低环境负荷材料的制备22-25

    3.1.1 生态水泥的配制22-24

    3.1.2 骨料配制24-25

    3.2 聚灰比对低环境负荷防水砂浆性能的影响25-31

    3.2.1 砂浆的拌和性能25-26

    3.2.2 聚灰比对砂浆力学性能的影响26-28

    3.2.3 聚灰比对砂浆抗渗性能的影响28-29

    3.2.4 聚灰比对砂浆粘接强度的影响29-30

    3.2.5 聚灰比对砂浆干收缩性能的影响30-31

    3.3 灰砂比对低环境负荷防水砂浆性能的影响31-33

    3.3.1 灰砂比对砂浆力学性能的影响31-32

    3.3.2 灰砂比对砂浆抗渗性能的影响32-33

    3.4 消泡剂对低环境负荷防水砂浆性能的影响33-34

    3.5 硅灰对低环境负荷防水砂浆性能的影响34-36

    3.6 养护制度对低环境负荷防水砂浆性能的影响36-38

    3.7 低环境负荷聚合物乳液改性防水砂浆的配方确定38-41

    3.7.1 正交实验因素与水平38

    3.7.2 实验案例与结果38-40

    3.7.3 正交实验结果浅析40-41

    3.7.4 验证实验41

    3.8 配方调整实验41-44

    3.8.1 不同聚合物复配对防水砂浆性能影响42-43

    3.8.2 复配聚合物乳液改性防水砂浆的配方设计43

    3.8.3 复配聚合物乳液改性防水砂浆配方验证实验43-44

    3.9 本章小结44-46

    第4章 低环境负荷防水干粉砂浆的研制46-56

    4.1 尾矿砂的配制46-47

    4.2 EVA 乳胶粉掺量对砂浆力学性能影响47-50

    4.2.1 单因素实验47-48

    4.2.2 聚灰比对砂浆性能影响48-50

    4.3 灰砂比对 EVA 乳胶粉改性砂浆力学性能的影响50-51

    4.4 消泡剂对 EVA 乳胶粉改性砂浆力学性能的影响51

    4.5 硅灰对 EVA 乳胶粉改性砂浆力学性能的影响51-53

    4.6 低环境负荷 EVA 乳胶粉改性防水砂浆配方的确定53-55

    4.7 本章小结55-56

    第5章 聚合物改性砂浆微结构与改性机理浅析56-66

    5.1 砂浆中聚合物的作用原理56-57

    5.1.1 聚合物的胶结作用56

    5.1.2 聚合物与生态水泥的作用56-57

    5.2 聚合物发生的化学反应57

    5.3 聚合物对水化反应的影响57-61

    5.3.1 X-射线衍射结果浅析58-60

    5.3.2 热浅析60-61

    5.4 聚合物改性砂浆的微观形貌61-63

    5.5 聚合物改性砂浆微观结构形成的模型解释63-64

    5.6 本章小结64-66

    结论66-68

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