外掺丙烯酸镁水泥基材料自修复性能研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq569385748
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
混凝土材料开裂而引起的裂缝为外界侵蚀介质侵蚀混凝土内部提供了通道,进而加速混凝土及其内部钢筋的腐蚀,给结构的安全性、耐久性带来更大程度的损伤。丙烯酸盐类材料在聚合前为较低粘度的稳定液体,在引发剂促发下发生聚合,聚合分子交联成膜能与混凝土界面形成可靠的粘结,因此在混凝土防渗堵漏方面有着实际的工程应用,常因对环境的友好性而作为隧道防水喷膜常用材料。为了给混凝土开裂、裂缝修补提供可靠的解决方案,本文将作为聚合单体的丙烯酸镁掺入水泥基材料中,对其所激发出的水泥基材料原生性自修复的现象进行了初步探究。本文以丙烯酸镁及其助剂为变量,设计不同配比的胶砂试件,养护至试验龄期对其进行预损伤,再于不同养护环境温度下水浴养护至设定龄期,对比研究不同配比胶砂试件在各修复评价指标下的自修复性能的差异,研究的主要内容包括:(1)设计不同丙烯酸镁单体掺量的砂浆配合比,成型养护至试验龄期,对胶砂试件进行预加载的预损伤处理后,置于不同养护工况中修复养护至设定龄期,进行宏观层面、细观层面、微观层面自修复表征测试,评价自修复效果优劣,基于自修复效果评价得出单体和各助剂最佳掺量以及最佳养护条件。(2)研究经修复养护后砂浆试件的抗压强度恢复率、表观裂缝愈合程度,并使用电化学设备,利用电化学阻抗谱对砂浆细观层面进行自修复性能的表征,最后综合各表征参数,评判外掺丙烯酸镁以增强自修复效果的有效性。(3)针对自修复特性,从微观层面,包括综合热分析、扫描电子显微镜、EDS能谱等手段,从微观形貌和产物成分着手分析,在水泥水化上对自修复现象进行合理解释,并提出适用于本试验自修复过程的机理解释。本文通过对外掺丙烯酸镁水泥基材料自修复性能试验,得到以下结论:(1)丙烯酸镁的掺入,延缓了早期水化过程,早期强度强度较低,但后期强度发展较大。单体掺量为1%、引发剂掺量为3%、氧化还原摩尔比为2:1时抗压强度恢复率最高,自修复效果最好。(2)在对裂缝愈合观测中发现,空白对照组仅28d龄期组60℃养护下发生了裂缝愈合,而三种龄期下实验组的中高温段养护均不同程度呈现优于对照组的裂缝弥合现象,并就这一差异提出了裂缝自愈合机理的理论分析。(3)电化学试验发现:随着龄期的增加,Nyquist曲线高频半圆发展越完整。经修复养护后,Nyquist曲线表现出曲线右移、高频半圆变大的整体趋势。对比拟合结果,得到Rs(C1(Rct1W1))(C2(Rct2W2))的等效电路能更贴合于实测曲线,对比Rct的增量△Rct得到:1%单体掺量、3%引发剂掺量以及3:1的氧还摩尔比下基体的内部空隙在同等修复期间填补更为致密,自修复效果最好。(4)综合热研究发现:丙烯酸镁单体的掺入,促使生成了较多的AFt,并促进了Ca(OH)2的形成。且相比于空白对照组DSC曲线上缺失了Ca CO3分解吸热峰,说明修复养护后砂浆基体密实度更高。(5)通过SEM和EDS发现:丙烯酸镁的掺入,促进了早期大量AFt的形成,抑制早期氢氧化钙的形成,其聚合物覆膜于水化产物及水泥颗粒表面,延缓了早期水化反应的进程;水化后期,生成大量氢氧化钙,出现簇团生长的棱柱形的钙矾石晶体,密集的水化产物使得内部裂纹更为细小,基体结构更为致密。从丙烯酸镁聚合过程上对该外加剂促进砂浆自修复行为进行了机理阐释,即交联聚合的聚合分子上所包含的极性基团与水泥颗粒发生作用,覆膜阻碍了早期水化过程,为自修复行为积蓄了足够的水化潜力,此外散布于孔溶液中的聚合分子,参与了降低空隙的填充过程,一定程度上直接参与了预损砂浆试件内部裂纹的弥合过程。
其他文献
在带钢冷轧线上,带钢的纠偏控制是非常重要的环节。稳定精确的对中运行是保证带钢连续生产的前提,因此对带钢纠偏控制的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以连轧生
语义角色标注是自然语言理解领域的一项基础技术,通常将语义角色标注问题看作是序列标注问题。目前,解决序列标注问题较为流行的方法是构建基于长短期记忆循环神经网络(Long
随着经济全球化进程的加快以及一带一路倡议的提出,国与国之间的交流与互动日益增多,尤其是中俄关系不断升温,中俄两国之间的交流越来越频繁,中俄企业之间在各个领域的合作也
在各大会议中,带稿同传非常普遍。在多数情况下,发言人不会严格按照发言稿发言,而是时不时的临场发挥。因此,研究发言人即兴发挥对译员译文质量的影响对指导未来的同传实践具
近年来,中国同俄罗斯友好关系不断加强,两国在各个领域的合作也越来越密切。译者实习的单位—内蒙古运筹工贸有限公司,是一家出售造纸机器的中资贸易公司。“安德里兹S8型离
随着我国交通网络的飞速发展,桥梁已成为公路与铁路建设中不可或缺的一环。但由于桥梁结构长期暴露于复杂的自然环境中,使得传感器采集数据受到各类环境因素影响,其中温度因素对桥梁结构振动特性的影响最为显著。同时对结构状态改变更加敏感的应变模态参数的识别也逐渐被重视,可现有关于温度影响和应变模态参数识别的研究仍存在一定局限性,因此开展考虑温度效应的应变模态参数识别研究,论文主要工作内容包括:1)总结了模态参
仿生两栖机器人以其适应能力强,隐蔽性好的特点,近年来成为机器人研究领域的热点。本文提出一种基于双摆臂运动方式的水陆两栖机器人即蛙板机器人结构的设计方案,该机器人通
版画是一个拥有很多秘密的材料媒介,不同的人在其中发现了不同的秘密和宝藏,笔者通过自己近几年的版画实践,发现了“版角料”,本文便是以亲身创作的实践为载体,以人与马的凝
本研究以发展学生数学核心素养为目的,在本原性问题驱动数学概念教学的设计理念指导下,采用文献分析、教学试验、问卷测试、访谈研究、对比分析与统计分析相结合的方法,对如何理解本原性问题驱动数学概念教学、如何构建本原性问题驱动数学概念教学设计模型的构建以及如何检验本原性问题驱动概念教学设计模型等研究问题进行理论建构和实践探索。主要研究结论如下:1.阐释了“本原性问题驱动的数学概念教学”的概念内涵“本原性问
在测绘领域,为了使作业人员在不熟悉的地域更快速、更精准的展开布阵作业,获取兴趣区域实时、高精度的地理环境信息显得尤为重要。相比于卫星和有人机,无人机在测绘领域的应