硫鋁酸鹽水泥基修補(bǔ)砂漿的研究.pdf

1、在當(dāng)今國(guó)內(nèi)外既有混凝土結(jié)構(gòu)老化病害現(xiàn)象十分普遍的情況下,研究制備性能優(yōu)越的水泥基修補(bǔ)砂漿意義重大。本文使用硫鋁酸鹽水泥為基材,針對(duì)其凝結(jié)時(shí)間快、柔韌性差和易于干縮開裂等缺點(diǎn),制備新型緩凝劑及摻入可再分散乳膠粉、超細(xì)礦渣和多種纖維對(duì)砂漿的凝結(jié)時(shí)間、柔韌性、粘結(jié)性、保水性、干縮性、失水性、耐磨性和耐久性進(jìn)行改性,制備出性能更加優(yōu)越的硫鋁酸鹽水泥基修補(bǔ)砂漿,并利用SEM微觀分析對(duì)水泥砂漿改性機(jī)理進(jìn)行研究。最后,以砂漿的3d抗壓強(qiáng)度作為考察指標(biāo)

2、,進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)分析和線性回歸分析。研究結(jié)果表明：
　　 ⑴單摻硫酸鋁對(duì)硫鋁酸鹽水泥有促凝作用,強(qiáng)度較空白樣也僅有略微降低。摻入w=0.3％的硼酸時(shí),硫鋁酸鹽水泥的初凝時(shí)間為296min,終凝時(shí)間為361min;而復(fù)摻0.3％的硼酸和0.5％的硫酸鋁時(shí),水泥的初凝和終凝時(shí)問(wèn)分別降低為113min和168min,增加硫酸鋁的摻入量凝結(jié)時(shí)間會(huì)進(jìn)一步降低。摻入新型緩凝劑不僅穩(wěn)定的延緩了水泥的凝結(jié)時(shí)間,對(duì)其前期強(qiáng)度也無(wú)不利影響,且能提高其

3、后期強(qiáng)度。
　　 ⑵適量的可再分散乳膠粉能夠顯著改善硫鋁酸鹽水泥砂漿的保水性、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和抗折粘結(jié)強(qiáng)度,尤其是抗折強(qiáng)度。當(dāng)可再分散乳膠粉摻量達(dá)到2.0％時(shí),砂漿的28d抗壓和抗折強(qiáng)度分別可達(dá)49.6MPa和8.21MPa,14d抗折粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)5.6MPa;同時(shí)隨著可再分散乳膠粉摻量的增加,砂漿的折壓比隨之升高,明顯改善了砂漿的柔韌性;且砂漿各齡期的干縮率不斷增大,但還能保持在一個(gè)比較理想的范圍內(nèi);同時(shí)砂漿的耐磨性提高,當(dāng)

4、摻入2.0％的膠粉時(shí),其單位磨損量較基準(zhǔn)樣降低了19.6％,這說(shuō)明聚合物膠粉對(duì)砂漿的耐磨性有十分顯著的改善作用。
　　 ⑶摻加適量的超細(xì)礦渣對(duì)提高硫鋁酸鹽水泥砂漿的抗碳化性能有很大的幫助,而摻量過(guò)高又會(huì)起反作用。當(dāng)摻量為20％時(shí)碳化深度最低,28d的碳化深度降低為8.9mm;繼續(xù)摻加到30％時(shí)碳化深度又會(huì)升高。適量的摻入超細(xì)礦渣對(duì)硫鋁酸鹽水泥砂漿的耐磨性也有十分顯著的改善作用,而摻量過(guò)高又會(huì)降低其耐磨性。摻入20％的超細(xì)礦渣時(shí),

5、砂漿的單位磨損量較基準(zhǔn)樣降低了47.0％;而摻入30％的超細(xì)礦渣時(shí),砂漿的單位磨損量較基準(zhǔn)樣反而升高了4.7％。
　　 ⑷摻入木質(zhì)纖維和聚丙烯纖維都能改善砂漿的保水性,還能使砂漿的各齡期抗折強(qiáng)度升高,干縮率與失水率降低,聚丙烯纖維還能增進(jìn)砂漿的后期抗壓強(qiáng)度。當(dāng)木質(zhì)纖維摻量w=0.3％B寸,砂漿各齡期的干縮率和失水率達(dá)到最低值,28d干縮率降低為0.029％,7d失水率降低為0.4％;當(dāng)聚丙烯纖維摻量w=0.5％時(shí),砂漿各齡期的干

6、縮率和失水率達(dá)到最低值,28d干縮率降低為0.03％,7d失水率降低為0.39％。
　　 ⑸適量的摻加造紙污泥雖然會(huì)降低硫鋁酸鹽水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度,但降低幅度不大,而摻量過(guò)高會(huì)嚴(yán)重影響砂漿的力學(xué)性能。且適量的摻加造紙污泥能夠降低砂漿的干縮率與失水率,當(dāng)摻入1.0％的造紙污泥時(shí),各齡期的干縮率與失水率均降到最低,28d干縮率降低為0.029％,7d失水率降低為0.34％。繼續(xù)摻加造紙污泥對(duì)砂漿的干縮率與失水率不利。

7、>　　 ⑹以硫鋁酸鹽水泥砂漿3d抗壓強(qiáng)度為例作為考察指標(biāo),通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)分析,得到最好的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)當(dāng)是A3B2C1D1,即膠粉摻量為2.0％,超細(xì)礦粉摻量為20％,聚丙烯纖維摻量為0％,水灰比為0.47,這與前幾章的研究結(jié)果相對(duì)應(yīng)。通過(guò)線性回歸分析,得到3d抗壓強(qiáng)度與各因素間的回歸方程:y=78.24239766+5.833333333x1-0.528333333x2-2.429824561x3-32.7777778x4±9.51052