聚乙烯醇改性水泥基复合材料性能及机理研究
发布时间：2022-11-07 18:29
聚乙烯醇是一种水溶性的高分子聚合物,由于其优异的力学和化学性能,在不同行业得到了广泛的应用。聚乙烯醇以水溶液的方式加入到水泥基材料中对水泥基材料的工作性能和粘结性能产生了较大的影响。聚乙烯醇的物理和化学性质主要取决于其醇解度和聚合度,但目前聚乙烯醇的醇解度和聚合度对水泥基材料早期和硬化后性能的影响还缺乏系统的研究。本文主要研究了不同醇解度和聚合度的聚乙烯醇对水泥基材料早期性能和硬化后力学性能的影响,讨论了不同醇解度和聚合度的聚乙烯醇对水泥基材料的改性机理。主要研究内容及结论如下:1.研究了聚乙烯醇的聚合度和醇解度对水泥基材料工作性能和早期水化性能的影响。结果表明,聚乙烯醇改性水泥砂浆的拌合物较为符合改进的Bingham模型,随着聚乙烯醇聚合度的增大,改性水泥砂浆的屈服应力和塑性粘度急剧增大;聚乙烯醇的醇解度对改性水泥砂浆屈服应力和塑性粘度的作用效果并不明显。聚乙烯醇的加入,延缓了水泥的水化过程,降低了早期水化速率,并且随着聚乙烯醇聚合度的增大,这种延缓作用加剧;而部分醇解的聚乙烯醇对水泥水化的延缓作用要大于完全醇解的聚乙烯醇。2.研究了聚乙烯醇的聚合度和醇解度对水泥基材料力学性能的影响...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 聚合物改性水泥基材料的研究现状
1.2.1 聚合物改性水泥基材料的分类
1.2.2 聚合物改性水泥基材料的特征及应用
1.2.3 聚合物改性水泥基材料的作用机理
1.3 聚乙烯醇改性水泥基材料的研究现状
1.3.1 聚乙烯醇的基本性质
1.3.2 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
1.3.3 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能和作用机理的研究
1.4 主要研究内容和方法
1.4.1 研究目标
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 技术路线
2 试验原材料与试验方法
2.1 试验原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 聚乙烯醇
2.1.3 砂和水
2.1.4 消泡剂
2.2 试验方法
2.2.1 聚乙烯醇水溶液的制备
2.2.2 聚乙烯醇改性水泥基复合材料的搅拌方式、成型及养护制度
2.2.3 聚乙烯醇改性水泥基复合材料的配合比设计
2.2.4 新拌砂浆工作性测试方法
2.2.5 硬化砂浆性能测试方法
2.2.6 微观性能测试
2.2.7 试验所用仪器
3 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
3.1 引言
3.2 新拌砂浆密度试验结果与分析
3.2.1 不同醇解度的聚乙烯醇对改性砂浆密度的影响
3.2.2 不同聚合度的聚乙烯醇对改性砂浆密度的影响
3.3 新拌砂浆流动性试验结果与分析
3.3.1 不同醇解度的聚乙烯醇对改性砂浆流动度的影响
3.3.2 不同聚合度的聚乙烯醇对改性砂浆流动度的影响
3.4 流变性能试验结果与分析
3.4.1 流变模型分析
3.4.2 屈服应力
3.4.3 塑性粘度
3.5 水化热实验结果与分析
3.5.1 放热速率分析
3.5.2 放热总量分析
3.5.3 缓凝机理分析
3.6 本章小结
4 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能的研究
4.1 聚乙烯醇改性水泥砂浆的力学性能分析
4.1.1 聚乙烯醇的化学结构对改性水泥砂浆抗折强度的影响
4.1.2 聚乙烯醇的化学结构对改性水泥砂浆抗压强度的影响
4.2 聚乙烯醇改性水泥砂浆粘结性能分析
4.2.1 表面粗糙度对改性砂浆粘结性能的影响分析
4.2.2 聚乙烯醇的聚合度对改性砂浆粘结性能的影响分析
4.2.3 聚乙烯醇的醇解度对改性砂浆粘结性能的影响分析
4.3 本章小结
5 聚乙烯醇改性水泥基复合材料的机理研究
5.1 XRD分析
5.1.1 聚乙烯醇的化学结构对水泥水化产物物相影响分析
5.1.2 聚乙烯醇的掺量对水泥水化产物物相影响分析
5.2 TG/DTG分析
5.2.1 聚乙烯醇的化学结构对水泥水化产物的TG/DTG曲线影响分析
5.2.2 聚乙烯醇的掺量对水泥水化产物的TG/DTG曲线影响分析
5.3 NMR分析
5.4 MIP分析
5.4.1 聚乙烯醇的化学结构对水泥基材料孔隙结构的影响分析
5.4.2 聚乙烯醇的掺量对水泥基材料孔隙结构的影响分析
5.5 SEM分析
5.5.1 聚乙烯醇对水泥水化产物Ca(OH)2形貌的影响
5.5.2 聚乙烯醇在水泥基材料中的存在形式
5.6 本章小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参加学术会议情况
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]29Si固体核磁共振技术在水泥基材料定量分析中的应用[J]. 肖建敏,李辉,党媛,胥明琳. 硅酸盐通报. 2017(12)
[2]聚合物乳液对水泥砂浆流变性能的影响[J]. 郑少鹏,牛开民,田波,陈亮亮,程志豪,许芸熙. 建筑材料学报. 2017(06)
[3]水泥水化机理及聚合物外加剂对水泥水化影响的研究进展[J]. 孔祥明,卢子臣,张朝阳. 硅酸盐学报. 2017(02)
[4]羟乙基甲基纤维素对水泥水化产物Ca（OH）2形貌特征的影响[J]. 张国防,和瑞,赵国荣,王亚文,王培铭. 建筑材料学报. 2017(04)
[5]固体核磁共振技术在水泥及其水化产物研究中的应用[J]. 肖建敏,范海宏. 材料科学与工程学报. 2016(01)
[6]PVA改性碳黑-水泥砂浆力学性能及微观结构[J]. 范杰,李庚英,熊光晶. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[7]聚乙烯醇改性水泥砂浆的断裂性能[J]. 范杰,李庚英,熊光晶,李庆华. 建筑材料学报. 2016(02)
[8]核磁共振技术在水泥基材料中的应用进展[J]. 魏剑,韩建德,王曙光,刘伟庆. 混凝土. 2015(01)
[9]红外光谱法测定聚乙烯醇结晶度的研究[J]. 胡颜刚,张念,李桥,李晨曦,周冕. 工程塑料应用. 2014(09)
[10]水泥-粉煤灰-石灰石粉复合浆体的流变性能[J]. 马昆林,龙广成,谢友均,朱蓉. 硅酸盐学报. 2013(05)
博士论文
[1]聚合物改性水泥基粘结复合材料的粘结性能研究[D]. 农金龙.湖南大学 2014
[2]PB-g-PS胶乳改性水泥砂浆的性能及微观结构[D]. 赵文杰.东北大学 2010
[3]化学外加剂对高性能水泥水化及初始结构形成的调控机理的研究[D]. 董荣珍.武汉理工大学 2005
硕士论文
[1]石墨烯水性分散及其水泥基复合材料力学性能[D]. 姜瑞双.大连理工大学 2017
[2]纳米/纤维填料复合水泥基材料的流变性能[D]. 王鑫.大连理工大学 2016
[3]新型混杂纤维增强水泥基材料（HyFRCC）的流变性能[D]. 许玲.大连理工大学 2016
[4]聚合物改性水泥混凝土的力学性能及耐久性研究[D]. 张二芹.沈阳工业大学 2016
[5]组成材料及工艺条件对混凝土结构修补砂浆性能的影响研究[D]. 华腾飞.重庆大学 2015
[6]环氧树脂乳液改性水泥砂浆性能的研究[D]. 徐奎生.重庆交通大学 2012
[7]聚合物改性水泥砂浆研究[D]. 李梦怡.长安大学 2011
[8]掺杂聚合物PVA\PAM对水化硅酸钙结构影响研究[D]. 尚占飞.武汉理工大学 2011
[9]高强聚合物改性水泥砂浆的性能与应用[D]. 史邓明.武汉理工大学 2011
[10]聚乙烯醇合成及聚合度调控研究[D]. 高慧慧.华东理工大学 2011
本文编号：3704187
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 聚合物改性水泥基材料的研究现状
1.2.1 聚合物改性水泥基材料的分类
1.2.2 聚合物改性水泥基材料的特征及应用
1.2.3 聚合物改性水泥基材料的作用机理
1.3 聚乙烯醇改性水泥基材料的研究现状
1.3.1 聚乙烯醇的基本性质
1.3.2 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
1.3.3 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能和作用机理的研究
1.4 主要研究内容和方法
1.4.1 研究目标
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 技术路线
2 试验原材料与试验方法
2.1 试验原材料
2.1.1 水泥
2.1.2 聚乙烯醇
2.1.3 砂和水
2.1.4 消泡剂
2.2 试验方法
2.2.1 聚乙烯醇水溶液的制备
2.2.2 聚乙烯醇改性水泥基复合材料的搅拌方式、成型及养护制度
2.2.3 聚乙烯醇改性水泥基复合材料的配合比设计
2.2.4 新拌砂浆工作性测试方法
2.2.5 硬化砂浆性能测试方法
2.2.6 微观性能测试
2.2.7 试验所用仪器
3 聚乙烯醇改性水泥基材料早期性能的研究
3.1 引言
3.2 新拌砂浆密度试验结果与分析
3.2.1 不同醇解度的聚乙烯醇对改性砂浆密度的影响
3.2.2 不同聚合度的聚乙烯醇对改性砂浆密度的影响
3.3 新拌砂浆流动性试验结果与分析
3.3.1 不同醇解度的聚乙烯醇对改性砂浆流动度的影响
3.3.2 不同聚合度的聚乙烯醇对改性砂浆流动度的影响
3.4 流变性能试验结果与分析
3.4.1 流变模型分析
3.4.2 屈服应力
3.4.3 塑性粘度
3.5 水化热实验结果与分析
3.5.1 放热速率分析
3.5.2 放热总量分析
3.5.3 缓凝机理分析
3.6 本章小结
4 聚乙烯醇改性水泥基材料硬化性能的研究
4.1 聚乙烯醇改性水泥砂浆的力学性能分析
4.1.1 聚乙烯醇的化学结构对改性水泥砂浆抗折强度的影响
4.1.2 聚乙烯醇的化学结构对改性水泥砂浆抗压强度的影响
4.2 聚乙烯醇改性水泥砂浆粘结性能分析
4.2.1 表面粗糙度对改性砂浆粘结性能的影响分析
4.2.2 聚乙烯醇的聚合度对改性砂浆粘结性能的影响分析
4.2.3 聚乙烯醇的醇解度对改性砂浆粘结性能的影响分析
4.3 本章小结
5 聚乙烯醇改性水泥基复合材料的机理研究
5.1 XRD分析
5.1.1 聚乙烯醇的化学结构对水泥水化产物物相影响分析
5.1.2 聚乙烯醇的掺量对水泥水化产物物相影响分析
5.2 TG/DTG分析
5.2.1 聚乙烯醇的化学结构对水泥水化产物的TG/DTG曲线影响分析
5.2.2 聚乙烯醇的掺量对水泥水化产物的TG/DTG曲线影响分析
5.3 NMR分析
5.4 MIP分析
5.4.1 聚乙烯醇的化学结构对水泥基材料孔隙结构的影响分析
5.4.2 聚乙烯醇的掺量对水泥基材料孔隙结构的影响分析
5.5 SEM分析
5.5.1 聚乙烯醇对水泥水化产物Ca(OH)2形貌的影响
5.5.2 聚乙烯醇在水泥基材料中的存在形式
5.6 本章小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参加学术会议情况
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]29Si固体核磁共振技术在水泥基材料定量分析中的应用[J]. 肖建敏,李辉,党媛,胥明琳. 硅酸盐通报. 2017(12)
[2]聚合物乳液对水泥砂浆流变性能的影响[J]. 郑少鹏,牛开民,田波,陈亮亮,程志豪,许芸熙. 建筑材料学报. 2017(06)
[3]水泥水化机理及聚合物外加剂对水泥水化影响的研究进展[J]. 孔祥明,卢子臣,张朝阳. 硅酸盐学报. 2017(02)
[4]羟乙基甲基纤维素对水泥水化产物Ca（OH）2形貌特征的影响[J]. 张国防,和瑞,赵国荣,王亚文,王培铭. 建筑材料学报. 2017(04)
[5]固体核磁共振技术在水泥及其水化产物研究中的应用[J]. 肖建敏,范海宏. 材料科学与工程学报. 2016(01)
[6]PVA改性碳黑-水泥砂浆力学性能及微观结构[J]. 范杰,李庚英,熊光晶. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[7]聚乙烯醇改性水泥砂浆的断裂性能[J]. 范杰,李庚英,熊光晶,李庆华. 建筑材料学报. 2016(02)
[8]核磁共振技术在水泥基材料中的应用进展[J]. 魏剑,韩建德,王曙光,刘伟庆. 混凝土. 2015(01)
[9]红外光谱法测定聚乙烯醇结晶度的研究[J]. 胡颜刚,张念,李桥,李晨曦,周冕. 工程塑料应用. 2014(09)
[10]水泥-粉煤灰-石灰石粉复合浆体的流变性能[J]. 马昆林,龙广成,谢友均,朱蓉. 硅酸盐学报. 2013(05)
博士论文
[1]聚合物改性水泥基粘结复合材料的粘结性能研究[D]. 农金龙.湖南大学 2014
[2]PB-g-PS胶乳改性水泥砂浆的性能及微观结构[D]. 赵文杰.东北大学 2010
[3]化学外加剂对高性能水泥水化及初始结构形成的调控机理的研究[D]. 董荣珍.武汉理工大学 2005
硕士论文
[1]石墨烯水性分散及其水泥基复合材料力学性能[D]. 姜瑞双.大连理工大学 2017
[2]纳米/纤维填料复合水泥基材料的流变性能[D]. 王鑫.大连理工大学 2016
[3]新型混杂纤维增强水泥基材料（HyFRCC）的流变性能[D]. 许玲.大连理工大学 2016
[4]聚合物改性水泥混凝土的力学性能及耐久性研究[D]. 张二芹.沈阳工业大学 2016
[5]组成材料及工艺条件对混凝土结构修补砂浆性能的影响研究[D]. 华腾飞.重庆大学 2015
[6]环氧树脂乳液改性水泥砂浆性能的研究[D]. 徐奎生.重庆交通大学 2012
[7]聚合物改性水泥砂浆研究[D]. 李梦怡.长安大学 2011
[8]掺杂聚合物PVA\PAM对水化硅酸钙结构影响研究[D]. 尚占飞.武汉理工大学 2011
[9]高强聚合物改性水泥砂浆的性能与应用[D]. 史邓明.武汉理工大学 2011
[10]聚乙烯醇合成及聚合度调控研究[D]. 高慧慧.华东理工大学 2011
本文编号：3704187
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3704187.html
