矿物掺合料与硅酸盐水泥改性磷酸镁水泥的性能研究

发布时间：2017-06-11 07:12

  本文关键词：矿物掺合料与硅酸盐水泥改性磷酸镁水泥的性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会经济的飞速发展,混凝土越来越多地被应用于高楼大厦、机场、厂房、港口、高速公路、桥梁隧道等的建设之中。然而,在各种因素的影响下,已造成部分混凝土建筑物受到严重损坏,不能正常工作。为了不影响建筑物的正常使用,不阻碍社会经济的快速发展,需要对这些受损的建筑物进行快速修补,尽可能早的恢复其使用功能。目前的各类修补材料中,无机类修补材料以其良好的适应性和经济性,被认为是目前最适合混凝土建筑物修补的一类材料。然而磷酸镁水泥(Magnesium Phosphate Cement,MPC)又以其快凝快硬、早高强、与旧混凝土粘结强度高、体积变形小、耐磨性和抗冻性能好等特点,在混凝土建筑物的修补中优势更为明显。但是磷酸镁水泥凝结时间过短,耐水性能差,价格昂贵等缺点,使其不能被广泛使用。针对以上问题,本文目的在前人研究的基础之上,通过掺加掺合料或外掺料对磷酸镁水泥进行改性,改善其性能。本文首先研究了单掺一定量粉煤灰、矿粉、硅酸盐水泥对磷酸镁水泥净浆凝结时间,砂浆抗压强度以及耐水性能的影响;其次在单掺的基础之上,研究了复掺一定量硅酸盐水泥-粉煤灰和硅酸盐水泥-矿粉对磷酸镁水泥净浆凝结时间,砂浆抗压强度以及耐水性能的影响;最后通过X-射线对单掺粉煤灰、矿粉、硅酸盐水泥的磷酸镁水泥体系的水化产物进行了分析。试验结果表明:(1)随着粉煤灰、矿粉、硅酸盐水泥-粉煤灰和硅酸盐水泥-矿粉掺量的逐渐增加,磷酸镁水泥净浆凝结时间都呈现缩短的趋势,然而随着硅酸盐水泥掺量的增加,磷酸镁水泥净浆凝结时间呈现先缓慢增长后急剧下降的趋势。(2)随着粉煤灰、矿粉、硅酸盐水泥、硅酸盐水泥-粉煤灰和硅酸盐水泥-矿粉掺量的逐渐增加,磷酸镁水泥砂浆试件抗压强度都呈现先增大后降低的趋势,且当掺量为10%时,磷酸镁水泥砂浆试件抗压强度达到最高。(3)单掺粉煤灰、矿粉、硅酸盐水泥对MPC砂浆试件抗压强度贡献大小的次序为:矿粉粉煤灰硅酸盐水泥,而复掺硅酸盐水泥-粉煤灰和硅酸盐水泥-矿粉对MPC砂浆试件抗压强度贡献大小的次序为:硅酸盐水泥-矿粉硅酸盐水泥-粉煤灰。(4)粉煤灰、硅酸盐水泥、硅酸盐水泥-粉煤灰和硅酸盐水泥-矿粉的掺入提高了MPC的耐水性,而矿粉的掺入却降低了MPC的耐水性。
【关键词】：磷酸镁水泥 粉煤灰 矿粉 硅酸盐水泥 凝结时间 强度 耐水性
【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】：TQ172.1
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 修补材料的种类和特点9-12
• 1.2.1 修补材料的种类9-10
• 1.2.2 修补材料的性能特点10-12
• 1.3 磷酸镁水泥组成及其性能特点12-13
• 1.4 磷酸镁水泥的反应机理及水化产物13-15
• 1.4.1 磷酸镁水泥的水化反应机理13-15
• 1.4.2 磷酸镁水泥的水化产物15
• 1.5 磷酸镁水泥的研究现状15-19
• 1.5.1 磷酸镁水泥制备与性能研究进展15-17
• 1.5.2 矿物掺合料改性磷酸镁水泥研究进展17-18
• 1.5.3 磷酸镁水泥耐水性能研究进展18-19
• 1.6 掺硅酸盐水泥对磷酸镁水泥性能改善的可能性19-20
• 1.7 本课题研究内容及意义20-21
• 2 试验原材料、设备及测试方法21-27
• 2.1 试验原材料21-22
• 2.2 试验设备22
• 2.3 试验方法22-27
• 2.3.1 凝结时间测试22-23
• 2.3.2 成型、养护及强度测试23
• 2.3.3 耐水性定义与评价指标23-24
• 2.3.4 X—衍射分析24
• 2.3.5 试验配合比24-27
• 3 矿物掺合料和硅酸盐水泥对MPC性能的影响27-51
• 3.1 单掺粉煤灰对MPC性能的影响27-31
• 3.1.1 单掺粉煤灰对MPC净浆凝结时间的影响27-28
• 3.1.2 单掺粉煤灰对MPC砂浆抗压强度的影响28-29
• 3.1.3 单掺粉煤灰MPC试样的XRD分析29-30
• 3.1.4 单掺粉煤灰对MPC耐水性能的影响30-31
• 3.2 单掺矿粉对MPC性能的影响31-36
• 3.2.1 单掺矿粉对MPC凝结时间的影响31-32
• 3.2.2 单掺矿粉对MPC抗压强度的影响32-33
• 3.2.3 单掺矿粉MPC试样的XRD分析33-34
• 3.2.4 单掺矿粉对MPC耐水性能的影响34-35
• 3.2.5 单掺矿粉浸水试件形貌观察与浸出物成分分析35-36
• 3.3 单掺硅酸盐水泥对MPC性能的影响36-40
• 3.3.1 单掺硅酸盐水泥对MPC凝结时间的影响36-37
• 3.3.2 单掺硅酸盐水泥对MPC抗压强度的影响37-38
• 3.3.3 掺硅酸盐水泥的MPC试样的XRD分析38-40
• 3.3.4 单掺硅酸盐水泥对MPC耐水性能的影响40
• 3.4 粉煤灰、矿粉及硅酸盐水泥对MPC砂浆抗压强度的比较40-42
• 3.5 复掺硅酸盐水泥-矿物掺合料对MPC性能的影响42
• 3.6 复掺硅酸盐水泥-粉煤灰对MPC性能的影响42-45
• 3.6.1 复掺硅酸盐水泥-粉煤灰对MPC净浆凝结时间的影响42-43
• 3.6.2 复掺硅酸盐水泥-粉煤灰对MPC砂浆抗压强度的影响43-44
• 3.6.3 硅酸盐水泥-粉煤灰对MPC耐水性能的影响44-45
• 3.7 复掺硅酸盐水泥-矿粉对MPC性能的影响45-48
• 3.7.1 复掺硅酸盐水泥-矿粉对MPC净浆凝结时间的影响45-46
• 3.7.2 硅酸盐水泥-矿粉对MPC砂浆抗压强度的影响46-47
• 3.7.3 复掺硅酸盐水泥-矿粉对MPC耐水性能的影响47-48
• 3.8 两种复掺掺合料对MPC砂浆抗压强度的对比48-51
• 4 结论及展望51-53
• 4.1 结论51
• 4.2 展望51-53
• 参考文献53-59
• 附录 研究生期间发表的学术论文致谢59-61
• 致谢61

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本文编号：441057