乳化沥青粉对水泥基材料性能影响研究
发布时间：2021-04-10 02:34
近年来,随着科技的不断发展,人们对水泥基材料的性能提出了更高的要求,以满足更严苛的使用环境和更复杂的应用场景,如水工、海工以及道桥修补工程。而水泥基材料是一种亲水、非均质和多孔的脆性材料。如何提高韧性和耐久性,改善抗侵蚀能力和抗开裂能力,是当前的研究热点。乳化沥青粉（Emulsified asphalt powder,EAP）是一种以改性乳化沥青为原料,经喷雾干燥制备得到的可再分散沥青粉体材料。作为水泥基材料的改性剂,在防水和修补工程领域具有潜在的应用前景。然而当前有关EAP对水泥基材料进行改性的研究和应用较少,且作用机理尚不明确。因此,本文研究了EAP对水泥基材料力学性能、耐久性和微观结构的影响以及相关作用机理,以期为该类材料更深层次的研究及应用奠定技术和理论基础。研究结果表明:EAP的加入在一定程度上降低了水泥砂浆的刚性、提高了水泥砂浆和混凝土的韧性,有利于提高材料自身的抗开裂能力。当EAP掺量为15wt%时,改性水泥砂浆的弹性模量和压折比分别降低了24.6%和35.2%,同时混凝土的抗冲击韧性显著改善。当EAP掺量在4-6wt%范围时,抗拉强度较普通水泥砂浆提高了约40%。但同时...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EAP性状图（a）、SEM照片（b）、粒度分布曲线（c）及FTIR光谱（d）
第3章乳化沥青粉对水泥基材料力学性能影响研究20图3-1三思纵横公司落锤冲击试验仪Fig.3-1DrophammerimpacttesterofSansi图3-2带缺口的圆饼形试件Fig.3-2Roundcakespecimenwithnotch落锤冲击试验所制备的圆饼形试件如图3-2所示，试件直径为150mm，厚度为63.5mm，在同一条直径的位置上开90°等腰直角三角形开口，直角边长为20mm。3.3乳化沥青粉对水泥胶砂强度及弹性模量的影响3.3.1抗压强度图3-3为不同EAP掺量对水泥砂浆的抗压强度影响的试验结果。由图3-3可见，由于选用P.Ⅰ型硅酸盐水泥作为胶凝材料，空白组砂浆3d及7d的强度发展规律略微不同于实际工程中常用的P.O42.5水泥：其3d强度高、3d-7d强度发展缓慢，但7d-28d强度发展则较为迅速。随EAP掺量提高，水泥砂浆3d、7d和28d的抗压强度均有不同程度降低。其中在刚开始掺入EAP时（掺量为2%），水泥砂浆28d抗压强度下降最为显著，降幅为19.5%。但随着EAP掺量进一步提高，强度降低幅度则明显减校相比之下，EAP对水泥砂浆3d和7d抗压强度的影响则不如对28d抗压强度的影响明显。在试验研究的掺量范围内，水泥砂浆3d和7d抗压强度随EAP掺量的提升呈现比较平稳的下降趋势。综合考虑如聚合物乳液等其他类型的耐久性改性材料对于水泥基体的强度影响后，应当指出，EAP对水泥砂浆强度的降低幅度仍处于可通过其他技术手段调节和控制的范围之内，其对于水泥砂浆强度的降低效应可能主要与复合材料自身的微观结构和性质相关，而非与水泥基材料的相容性所致。本文后续章节4.5和5.4将对这一特性进行更为深入的研究和讨论。
第3章乳化沥青粉对水泥基材料力学性能影响研究20图3-1三思纵横公司落锤冲击试验仪Fig.3-1DrophammerimpacttesterofSansi图3-2带缺口的圆饼形试件Fig.3-2Roundcakespecimenwithnotch落锤冲击试验所制备的圆饼形试件如图3-2所示，试件直径为150mm，厚度为63.5mm，在同一条直径的位置上开90°等腰直角三角形开口，直角边长为20mm。3.3乳化沥青粉对水泥胶砂强度及弹性模量的影响3.3.1抗压强度图3-3为不同EAP掺量对水泥砂浆的抗压强度影响的试验结果。由图3-3可见，由于选用P.Ⅰ型硅酸盐水泥作为胶凝材料，空白组砂浆3d及7d的强度发展规律略微不同于实际工程中常用的P.O42.5水泥：其3d强度高、3d-7d强度发展缓慢，但7d-28d强度发展则较为迅速。随EAP掺量提高，水泥砂浆3d、7d和28d的抗压强度均有不同程度降低。其中在刚开始掺入EAP时（掺量为2%），水泥砂浆28d抗压强度下降最为显著，降幅为19.5%。但随着EAP掺量进一步提高，强度降低幅度则明显减校相比之下，EAP对水泥砂浆3d和7d抗压强度的影响则不如对28d抗压强度的影响明显。在试验研究的掺量范围内，水泥砂浆3d和7d抗压强度随EAP掺量的提升呈现比较平稳的下降趋势。综合考虑如聚合物乳液等其他类型的耐久性改性材料对于水泥基体的强度影响后，应当指出，EAP对水泥砂浆强度的降低幅度仍处于可通过其他技术手段调节和控制的范围之内，其对于水泥砂浆强度的降低效应可能主要与复合材料自身的微观结构和性质相关，而非与水泥基材料的相容性所致。本文后续章节4.5和5.4将对这一特性进行更为深入的研究和讨论。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路板式无砟轨道CA砂浆研究现状与展望[J]. 徐浩,王平,曾晓辉. 铁道标准设计. 2013(11)
[2]阳离子乳化沥青对硅酸盐水泥砂浆力学性能影响分析[J]. 王振军,高杰,魏永锋,石艳,侯小红. 郑州大学学报(工学版). 2013(03)
[3]基于氮吸附的水泥-沥青复合硬化体孔结构分析[J]. 郑克仁,蔡峰良,周锡玲. 武汉理工大学学报. 2013(02)
[4]苯丙乳液水泥砂浆横向变形与压折比及其关系[J]. 王茹,王培铭. 建筑材料学报. 2008(04)
[5]SBS改性乳化沥青的性能及贮存稳定性研究[J]. 马育. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2007(05)
[6]我国建筑防水涂料的应用与发展[J]. 徐峰. 现代涂料与涂装. 2006(07)
[7]水性聚氨酯改性乳化沥青防水涂料[J]. 王长安,吴育良,许凯,陈鸣才. 化学建材. 2004(06)
[8]阳离子乳化沥青筑路的技术效益及路面施工技术[J]. 周爱军. 烟台师范学院学报(自然科学版). 2004(01)
[9]高性能微膨胀复合防水剂WSP的材料设计与性能研究[J]. 王栋民,金欣. 混凝土. 2001(05)
[10]改性再生胶沥青水乳型防水涂料[J]. 刘伟区,黄月文,罗广建. 化学建材. 1999(01)
博士论文
[1]板式轨道水泥乳化沥青砂浆充填层劣化与失效机理研究[D]. 田冬梅.中南大学 2013
[2]SBS改性沥青的乳化对其应用性能影响的研究[D]. 张芹芹.中国石油大学（华东） 2012
[3]高速铁路板式无碴轨道CA砂浆的研究与应用[D]. 王涛.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]新型改性木质素胺沥青乳化剂的合成及在线红外光谱研究[D]. 王天曜.山东大学 2019
[2]可再分散乳胶粉及粉煤灰对砂浆性能的影响[D]. 李帅.华北水利水电大学 2019
[3]水泥基渗透结晶型防水材料研究[D]. 荆喆.安徽建筑大学 2017
[4]基于水泥路面薄层修补的聚合物改性砂浆研究[D]. 李禅禅.长安大学 2016
[5]SBS改性沥青乳化剂的合成及性能表征[D]. 张柯.武汉理工大学 2015
[6]水泥乳化沥青混凝土凝结硬化机理及微观结构研究[D]. 叶青.长安大学 2012
[7]乳化沥青水泥砂浆的制备及其改性研究[D]. 王鹏.湖北工业大学 2012
[8]基于性能的水泥基渗透结晶防水材料研究[D]. 王平.安徽工业大学 2011
[9]水泥沥青（CA）砂浆用沥青乳液的制备及性能研究[D]. 刘云鹏.武汉理工大学 2011
[10]乳化SBS改性沥青及其微表处技术研究[D]. 杨奇竹.广州大学 2007
本文编号：3128785
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EAP性状图（a）、SEM照片（b）、粒度分布曲线（c）及FTIR光谱（d）
第3章乳化沥青粉对水泥基材料力学性能影响研究20图3-1三思纵横公司落锤冲击试验仪Fig.3-1DrophammerimpacttesterofSansi图3-2带缺口的圆饼形试件Fig.3-2Roundcakespecimenwithnotch落锤冲击试验所制备的圆饼形试件如图3-2所示，试件直径为150mm，厚度为63.5mm，在同一条直径的位置上开90°等腰直角三角形开口，直角边长为20mm。3.3乳化沥青粉对水泥胶砂强度及弹性模量的影响3.3.1抗压强度图3-3为不同EAP掺量对水泥砂浆的抗压强度影响的试验结果。由图3-3可见，由于选用P.Ⅰ型硅酸盐水泥作为胶凝材料，空白组砂浆3d及7d的强度发展规律略微不同于实际工程中常用的P.O42.5水泥：其3d强度高、3d-7d强度发展缓慢，但7d-28d强度发展则较为迅速。随EAP掺量提高，水泥砂浆3d、7d和28d的抗压强度均有不同程度降低。其中在刚开始掺入EAP时（掺量为2%），水泥砂浆28d抗压强度下降最为显著，降幅为19.5%。但随着EAP掺量进一步提高，强度降低幅度则明显减校相比之下，EAP对水泥砂浆3d和7d抗压强度的影响则不如对28d抗压强度的影响明显。在试验研究的掺量范围内，水泥砂浆3d和7d抗压强度随EAP掺量的提升呈现比较平稳的下降趋势。综合考虑如聚合物乳液等其他类型的耐久性改性材料对于水泥基体的强度影响后，应当指出，EAP对水泥砂浆强度的降低幅度仍处于可通过其他技术手段调节和控制的范围之内，其对于水泥砂浆强度的降低效应可能主要与复合材料自身的微观结构和性质相关，而非与水泥基材料的相容性所致。本文后续章节4.5和5.4将对这一特性进行更为深入的研究和讨论。
第3章乳化沥青粉对水泥基材料力学性能影响研究20图3-1三思纵横公司落锤冲击试验仪Fig.3-1DrophammerimpacttesterofSansi图3-2带缺口的圆饼形试件Fig.3-2Roundcakespecimenwithnotch落锤冲击试验所制备的圆饼形试件如图3-2所示，试件直径为150mm，厚度为63.5mm，在同一条直径的位置上开90°等腰直角三角形开口，直角边长为20mm。3.3乳化沥青粉对水泥胶砂强度及弹性模量的影响3.3.1抗压强度图3-3为不同EAP掺量对水泥砂浆的抗压强度影响的试验结果。由图3-3可见，由于选用P.Ⅰ型硅酸盐水泥作为胶凝材料，空白组砂浆3d及7d的强度发展规律略微不同于实际工程中常用的P.O42.5水泥：其3d强度高、3d-7d强度发展缓慢，但7d-28d强度发展则较为迅速。随EAP掺量提高，水泥砂浆3d、7d和28d的抗压强度均有不同程度降低。其中在刚开始掺入EAP时（掺量为2%），水泥砂浆28d抗压强度下降最为显著，降幅为19.5%。但随着EAP掺量进一步提高，强度降低幅度则明显减校相比之下，EAP对水泥砂浆3d和7d抗压强度的影响则不如对28d抗压强度的影响明显。在试验研究的掺量范围内，水泥砂浆3d和7d抗压强度随EAP掺量的提升呈现比较平稳的下降趋势。综合考虑如聚合物乳液等其他类型的耐久性改性材料对于水泥基体的强度影响后，应当指出，EAP对水泥砂浆强度的降低幅度仍处于可通过其他技术手段调节和控制的范围之内，其对于水泥砂浆强度的降低效应可能主要与复合材料自身的微观结构和性质相关，而非与水泥基材料的相容性所致。本文后续章节4.5和5.4将对这一特性进行更为深入的研究和讨论。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路板式无砟轨道CA砂浆研究现状与展望[J]. 徐浩,王平,曾晓辉. 铁道标准设计. 2013(11)
[2]阳离子乳化沥青对硅酸盐水泥砂浆力学性能影响分析[J]. 王振军,高杰,魏永锋,石艳,侯小红. 郑州大学学报(工学版). 2013(03)
[3]基于氮吸附的水泥-沥青复合硬化体孔结构分析[J]. 郑克仁,蔡峰良,周锡玲. 武汉理工大学学报. 2013(02)
[4]苯丙乳液水泥砂浆横向变形与压折比及其关系[J]. 王茹,王培铭. 建筑材料学报. 2008(04)
[5]SBS改性乳化沥青的性能及贮存稳定性研究[J]. 马育. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2007(05)
[6]我国建筑防水涂料的应用与发展[J]. 徐峰. 现代涂料与涂装. 2006(07)
[7]水性聚氨酯改性乳化沥青防水涂料[J]. 王长安,吴育良,许凯,陈鸣才. 化学建材. 2004(06)
[8]阳离子乳化沥青筑路的技术效益及路面施工技术[J]. 周爱军. 烟台师范学院学报(自然科学版). 2004(01)
[9]高性能微膨胀复合防水剂WSP的材料设计与性能研究[J]. 王栋民,金欣. 混凝土. 2001(05)
[10]改性再生胶沥青水乳型防水涂料[J]. 刘伟区,黄月文,罗广建. 化学建材. 1999(01)
博士论文
[1]板式轨道水泥乳化沥青砂浆充填层劣化与失效机理研究[D]. 田冬梅.中南大学 2013
[2]SBS改性沥青的乳化对其应用性能影响的研究[D]. 张芹芹.中国石油大学（华东） 2012
[3]高速铁路板式无碴轨道CA砂浆的研究与应用[D]. 王涛.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]新型改性木质素胺沥青乳化剂的合成及在线红外光谱研究[D]. 王天曜.山东大学 2019
[2]可再分散乳胶粉及粉煤灰对砂浆性能的影响[D]. 李帅.华北水利水电大学 2019
[3]水泥基渗透结晶型防水材料研究[D]. 荆喆.安徽建筑大学 2017
[4]基于水泥路面薄层修补的聚合物改性砂浆研究[D]. 李禅禅.长安大学 2016
[5]SBS改性沥青乳化剂的合成及性能表征[D]. 张柯.武汉理工大学 2015
[6]水泥乳化沥青混凝土凝结硬化机理及微观结构研究[D]. 叶青.长安大学 2012
[7]乳化沥青水泥砂浆的制备及其改性研究[D]. 王鹏.湖北工业大学 2012
[8]基于性能的水泥基渗透结晶防水材料研究[D]. 王平.安徽工业大学 2011
[9]水泥沥青（CA）砂浆用沥青乳液的制备及性能研究[D]. 刘云鹏.武汉理工大学 2011
[10]乳化SBS改性沥青及其微表处技术研究[D]. 杨奇竹.广州大学 2007
本文编号：3128785
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