抗蝕水泥的組成設(shè)計(jì)與機(jī)理研究.pdf

1、硅酸鹽水泥材料是一種最為常見(jiàn)的建筑材料。但由于水泥自身的物質(zhì)組成和內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了水泥材料的抗蝕性能差。因耐久性不良,造成過(guò)早失效及崩塌破壞的事故時(shí)有發(fā)生,并造成了巨大的損失。
　　 本論文以普通硅酸鹽水泥為膠凝材料,通過(guò)向水泥中加入丙烯酰胺和丙烯酸鈣,研究了它對(duì)水泥力學(xué)性能、抗硫酸鹽侵蝕性能和孔隙率的影響。利用SEM、XRD、壓汞儀等測(cè)試手段表征了丙烯酰胺、丙烯酸鈣改性水泥石的微觀結(jié)構(gòu)、測(cè)試了孔隙變化,并對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行了分

2、析。
　　 研究結(jié)果表明:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量和凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定,丙烯酰胺的摻加對(duì)水泥具有明顯的減水效果,丙烯酰胺的摻量4％減水11％,當(dāng)6％時(shí)減水達(dá)到21％,同時(shí)具有明顯的緩凝的效果。
　　 丙烯酰胺的加入會(huì)導(dǎo)致試樣的早期強(qiáng)度的下降,但后期強(qiáng)度得到提高。丙烯酰胺的最佳引發(fā)劑為偶氮二異丁腈,最佳摻量1％。溫度對(duì)丙烯酰胺水泥試樣的早期強(qiáng)度影響明顯,但在28d最優(yōu)溫度為35℃。摻加量為2％時(shí)28d的凈漿抗壓強(qiáng)度為77MPa。在砂

3、漿實(shí)驗(yàn)中,摻量2％丙烯酰胺的水泥試樣的28d抗壓強(qiáng)度最高,4％的抗折強(qiáng)度最高。
　　 丙烯酰胺在引發(fā)劑偶氮二異丁腈摻量為1％時(shí)水泥抗壓抗蝕系數(shù)最高,丙烯酰胺摻量為4％時(shí)水泥的抗壓抗蝕性能最高為1.22,比空白樣提高11％。丙烯酰胺的加入能夠提高水泥的抗腐蝕的能力。
　　 丙烯酰胺在水泥水化早期延緩了水泥的水化進(jìn)程,但是隨著丙烯酰胺的聚合,水泥進(jìn)一步水化,聚丙烯酰胺會(huì)與水泥形成良好結(jié)合界面,水泥后期強(qiáng)度得到提高。通過(guò)壓汞儀

4、測(cè)試結(jié)果分析可得,丙烯酰胺的加入能夠增加水泥石的致密性,降低水泥的孔隙率,摻量為4％時(shí)比空白樣降低了20％、降低了有害孔的比例,優(yōu)化了孔隙分布。
　　 在對(duì)丙烯酸鈣的助劑對(duì)水泥抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中,引發(fā)劑加量為10‰、交聯(lián)劑摩爾比加量為10％、促進(jìn)劑的加量為7％為最優(yōu)組合對(duì)水泥的抗壓強(qiáng)度有增強(qiáng)作用。在丙烯酸鈣溶液濃度為5％的水泥試樣3d的抗壓強(qiáng)度比空白樣高,養(yǎng)護(hù)28d抗壓強(qiáng)度為83.7MPa,比空白樣高出6％。在對(duì)丙烯酸鈣對(duì)水泥砂漿的

5、實(shí)驗(yàn),在28d的抗壓抗折數(shù)據(jù)可以看出丙烯酸鈣的濃度為2.5％的試樣的抗壓抗折強(qiáng)度最高,分別為54.06MPa、9.6Mpa,比空白樣提高分別24％、26％。丙烯酸鎂溶液濃度為5％時(shí)抗壓強(qiáng)度最大,但是相對(duì)空白樣要低。丙烯酸鎂和丙烯酸鈣的復(fù)合加入能夠提高水泥的抗壓強(qiáng)度。
　　 在丙烯酸鈣對(duì)水泥抗蝕性能的影響實(shí)驗(yàn)中,助劑中引發(fā)劑含量為8‰、交聯(lián)劑摩爾濃度比為12％、在促進(jìn)劑用量為7％時(shí),丙烯酸鈣摻加水泥抗蝕性能最高。丙烯酸鈣溶液濃度為