丙烯酸鈣微球?qū)杷猁}水泥性能影響的研究.pdf

1、硅酸鹽水泥是一種最為常見的建筑材料，水泥混凝土材料因其抗壓強度高、適應性強、價格低廉等眾多優(yōu)點，而得到了廣泛的應用。但是水泥材料的許多缺點，如脆性大，抗蝕能力不高，干縮變形大等，使水泥應用領域受到限制。養(yǎng)護過程是水泥混凝土成型后的重要環(huán)節(jié)，保持混凝土飽水狀態(tài)能使其水泥水化進程得以繼續(xù)發(fā)展。養(yǎng)護濕度降低時，內(nèi)部水分會向外遷移，從而影響水泥的水化過程和水泥石結(jié)構(gòu)。已發(fā)表的資料表明:養(yǎng)護濕度越大，水泥水化充分，混凝土的強度高，因孔隙水蒸發(fā)或遷

2、移而產(chǎn)生體積收縮變形是水泥基材料的一個基本特性。在干燥的環(huán)境中水泥石中的水分容易散失，導致水泥石結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應力，進而產(chǎn)生裂縫，降低耐久性和使用壽命。因此，如何改善水泥材料保水能力的研究具有十分重要的意義。
　　高吸水性樹脂是一種新型高分子材料，它既不溶于水，也難溶于有機溶劑，具有吸收自身重量幾百倍甚至上千倍的水的能力，且吸水速度快，保水性能好，即使加壓也難把水分離出來，被譽為“分子水庫”。本研究應用高分子吸水樹脂作為新型的水泥基材

3、料自養(yǎng)護外加劑。高吸水性樹脂在水泥基材料拌制過程中加入，水泥制品可在不需要外部人工養(yǎng)護的情況下，獲得較好的強度等性能，從而達到保持水分、減少收縮干裂、自養(yǎng)護的目的。
　　本課題組前期的研究已證明摻入丙烯酸鹽不僅能改善水泥石的孔隙結(jié)構(gòu)，提高抗侵蝕性，而且能強化水泥基體，提高力學性能。本實驗以自行合成的丙烯酸鈣微球為主要原料，研究其對水泥的影響。首先探討了合成丙烯酸鈣微球的各種工藝條件（轉(zhuǎn)速、單體濃度、中和度、引發(fā)劑用量、交聯(lián)劑用量、

4、分散劑用量）對丙烯酸鈣微球性能（粒徑大小及分布、吸水倍率、吸水速率、保水率）的影響，進而確定最佳的合成微球的工藝條件及各助劑用量方案。獲得了微球后，研究了它對水泥性能的影響。本實驗研究了微球?qū)λ嗔W性能的影響，并用XRD、SEM、孔結(jié)構(gòu)分析研究了改性水泥水化的機理。
　　通過研究合成微球的工藝條件對微球性能的影響得出，最佳的制備微球的實驗配比為:單體濃度7.5％，中和度75％，引發(fā)劑用量3％，交聯(lián)劑用量0.03％，分散劑用量5％

5、。最適宜的攪拌速度為900r/min-950r/min。得到微球粒徑為500nm，吸水倍率為43g/g。
　　通過研究改性水泥凈漿的力學性能得出，丙烯酸鈣微球的加入對早期強度影響不大，有利于提高后期強度。丙烯酸鈣微球的最佳摻量為1.5％，此時干養(yǎng)條件下改性試樣28d強度較空白樣提高大約25％。
　　通過分析XRD圖譜和SEM照片可得出，丙烯酸鈣微球的加入促進了后期水化進程。并且微球在水泥中起到了保水的作用，促進了干燥條件下水