有机硅—无机硅杂化混凝土表层浸渍剂的研究

发布时间：2017-12-09 20:29

  本文关键词：有机硅—无机硅杂化混凝土表层浸渍剂的研究

  更多相关文章： 正硅酸乙酯 端羟基硅油 有机硅-无机硅杂化 阻水性能 耐久性

【摘要】：混凝土几乎所有的劣化形式都是由于外部侵蚀性介质渗入导致的。利用表层防护原理,提高表层混凝土的水密性、气密性,截断外部侵蚀性介质向混凝土内部传输路径,已成为提升混凝土结构耐久性能的关键措施。研究与制备性能优异的表层防护材料对改善混凝土结构耐久性具有重要意义。本研究以正硅酸乙酯(TEOS)作为无机前驱体,端羟基硅油(PDMS)作为有机杂化剂,在酒石酸(TA)、二月桂酸二丁基锡(DBTL)两种催化体系下,运用溶胶-凝胶法分别制备了TEOS溶胶及TEOS-PDMS杂化溶胶。以所制备的两种溶胶作为混凝土表层浸渍剂处理水泥基材料,通过处理基材的凝胶时间、吸水率、接触角表征了两种浸渍剂的稳定性能及阻水性能;结合红外光谱,分析了溶胶-凝胶的杂化过程及其阻水机理;根据处理基材经受紫外线老化及反复洗刷后的接触角变化规律,评价了杂化浸渍剂的耐候性能;通过碳化、冻融循环等耐久性试验,研究了杂化浸渍剂对混凝土耐久性能的影响。研究结果表明:(1)催化剂对TEOS溶胶浸渍剂凝胶后的阻水性能影响显著。在酸性催化剂TA的催化作用下,所得TEOS溶胶水解程度较大、稳定性能较好、粘度较小、渗透性好,当TEOS:TA=1:0.02、TEOS:H2O=1:2(摩尔比,下同)时,TEOS溶胶性能最佳,经其处理的水泥净浆试件接触角为76°,吸水率下降14.92%;在中性催化剂DBTL的催化作用下,溶胶水解程度较小,凝胶缩聚更完全,阻水性能较好,当TEOS:DBTL=1:0.02、TEOS:H2O=1:2时,溶胶性能最佳,经其处理的水泥净浆试件接触角达到109°,吸水率下降79.30%。(2)与TEOS溶胶相比,由于疏水基团的引入,使得TEOS-PDMS杂化溶胶凝胶后的阻水性能显著增强。TA催化下,当PDMS加入量为30%时,所得TEOS-PDMS杂化溶胶浸渍处理的水泥净浆试件接触角达到127°,吸水率下降88.29%;DBTL催化下,当PDMS加入量为40%时,TEOS-PDMS杂化溶胶浸渍处理的水泥净浆试件接触角达到137°,吸水率下降76.08%。(3)TEOS-PDMS杂化溶胶在混凝土基材中的渗透深度随涂刷次数增加而增大,随混凝土强度等级增大而减小;相比于DBTL,TA催化下的TEOS-PDMS溶胶初始粘度较低,渗透深度更大;紫外线老化与反复洗刷试验结果表明,TA催化下制得的TEOS-PDMS溶胶耐候性更加优异。(4)两种催化体系下所得的TEOS-PDMS杂化溶胶均能明显提高所处理水泥砂浆试件的抗碳化能力,及所处理混凝土试件的抗冻性能;且DBTL催化作用下的TEOS-PDMS杂化溶胶在填补0.3~0.9mm微裂缝时,能表现出一定的抗水渗透能力。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马海红;史铁钧;宋秋生;;PMMA/SiO_2-TiO_2杂化纤维的制备与表征[J];高分子材料科学与工程;2009年11期

2 郁建灿;崔元靖;王民权;钱国栋;;无机-有机杂化二阶非线性光学材料研究进展[J];硅酸盐学报;2009年02期

3 宋秋生;史铁钧;马海红;;PVA/SiO_2/TiO_2杂化纤维的制备与表征[J];高分子材料科学与工程;2009年05期

4 马海红;江纪峰;张虎;陆昱;钱进;;PVA-PEG/SiO_2-TiO_2杂化纤维的制备与表征[J];化工新型材料;2009年11期

5 马海红;周浩;贺力;于维;刘发国;陶俊;;PEG/SiO_2-TiO_2杂化纤维的制备与表征[J];材料导报;2010年22期

6 王纯;高会元;程慧敏;;新型杂化炭分子筛膜研究进展[J];化工新型材料;2013年05期

7 刘登良;;从“杂化”说开去——材料创新的一种重要途径[J];中国涂料;2006年07期

8 何雪梅;;壳聚糖基杂化功能材料制备新进展[J];化工时刊;2009年12期

9 王宏伟;;新型杂化光聚合体系[J];信息记录材料;2011年03期

10 吴翠明;肖新乐;崔鹏;徐铜文;;杂化离子膜的制备和应用[J];化学进展;2010年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 隋玉龙;闫冰;;具有强键连接的铽绿光杂化分子材料[A];2005年中国固体科学与新材料学术研讨会专辑[C];2005年

2 李晶晶;邓联东;邢金峰;董岸杰;;二氧化钛阳离子杂化电泳纳米粒的制备与表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

3 孟庆国;宋梓瑜;张亮亮;孙道峰;;基于1,3,5-苯三甲酸的三维钡无机-有机杂化框架物的合成与表征[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第05分会：无机化学[C];2014年

4 吴波;余萍;崔灿;吴名;张洋;刘磊;王彩霞;卓仁禧;黄世文;;含叶酸还原敏感性脂质-聚合物杂化纳米粒子用于阿霉素靶向输送[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题H：医用高分子[C];2013年

5 邵志东;江晓;梁云霄;;一种新型无机-有机杂化磷酸盐的合成与表征[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年

6 Kimihiro Matsukawa;;光功能无机/有机杂化光学材料(英文)[A];第九届中国辐射固化年会论文集[C];2008年

7 赵宁;戴珍;刘海云;黎白钰;马军;王真;徐坚;;有机-无机杂化功能材料研究—聚倍半硅氧烷分子杂化与应用[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

8 童朝健;王静;熊兆贤;薛昊;周建华;;有机生色团掺杂有机/无机复合基质非线性光学材料的制备与性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（1）[C];2007年

9 柴志刚;李琦;徐东升;;多相均相杂化体系用于二氧化碳光催化还原[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会：能源纳米科学与技术[C];2014年

10 万颖;冯翠苗;钱旭芳;李和兴;赵东元;;杂化介孔碳分子筛载体的合成[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 本报记者 金勇;朱美芳：悠游纤维世界[N];中国妇女报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 尧华;胺类固化剂结构与环氧聚硅氧烷杂化涂层性能关系的研究[D];上海大学;2015年

2 陈召来;水相加工的聚合物纳米晶杂化太阳能电池的性能优化及机理研究[D];吉林大学;2016年

3 宋玉敏;A_2B_2O_7(A=Cd,Sr;B=Nb,Ta)功能材料物性的第一性原理研究[D];昆明理工大学;2015年

4 陈文娟;银—半胱氨酸杂化纳米线合成及生物传感研究[D];福州大学;2014年

5 刘俊生;新型荷电杂化（镶嵌）膜（材料）的制备与表征[D];中国科学技术大学;2006年

6 崔元靖;无机—有机杂化二阶非线性光学材料的设计、合成与性能研究[D];浙江大学;2005年

7 殷允杰;基于原位修饰杂化硅溶胶织物表面功能改性[D];江南大学;2013年

8 马海红;聚合物/SiO_2-TiO_2杂化纤维材料的研究[D];合肥工业大学;2009年

9 林松柏;有机树脂/二氧化硅杂化高吸水性材料的研究[D];天津大学;2004年

10 肖雨;共价键构筑多金属氧簇—聚合物杂化物：异相催化及组装的杂化囊泡特征[D];南开大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 马前;动态凝胶的交叉快速愈合功能及其宏观杂化体的制备与机理研究[D];华南理工大学;2015年

2 沈鑫磊;硅/有机物杂化太阳能电池的制备及性能研究[D];浙江大学;2015年

3 许亚南;Cu/SPAES/PES杂化抗菌超滤膜制备和性能表征[D];南京理工大学;2015年

4 许巧静;硅基杂化光伏电池的界面调控及电极层修饰研究[D];苏州大学;2015年

5 胡四维;基于吡咯并吡咯烷酮结构的窄带隙小分子液晶调控P3HT/ZnO杂化本体异质结微观形貌及其性能优化[D];南昌大学;2015年

6 夏周慧;纳米结构金表面等离子体效应在硅基杂化太阳能电池中的应用[D];苏州大学;2015年

7 史彦龙;基于POSS无机/有机杂化光电材料的合成及性质研究[D];兰州交通大学;2015年

8 张丹丹;巯基—烯/自由基混杂光固化大豆油基纳米复合涂层制备与性能研究[D];南昌航空大学;2015年

9 赵伟刚;结合位点确定的高分子杂化体的制备及其功能研究[D];兰州交通大学;2015年

10 宋晓凯;基于仿生硅化/钙化设计制备杂化凝胶微球及固定化酶研究[D];天津大学;2014年

，

本文编号：1271751