硫鋁酸鹽水泥基修補砂漿的研究.pdf

1、在當今國內(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)越的水泥基修補砂漿意義重大。本文使用硫鋁酸鹽水泥為基材,針對其凝結(jié)時間快、柔韌性差和易于干縮開裂等缺點,制備新型緩凝劑及摻入可再分散乳膠粉、超細礦渣和多種纖維對砂漿的凝結(jié)時間、柔韌性、粘結(jié)性、保水性、干縮性、失水性、耐磨性和耐久性進行改性,制備出性能更加優(yōu)越的硫鋁酸鹽水泥基修補砂漿,并利用SEM微觀分析對水泥砂漿改性機理進行研究。最后,以砂漿的3d抗壓強度作為考察指標

2、,進行正交實驗分析和線性回歸分析。研究結(jié)果表明：
　　 ⑴單摻硫酸鋁對硫鋁酸鹽水泥有促凝作用,強度較空白樣也僅有略微降低。摻入w=0.3％的硼酸時,硫鋁酸鹽水泥的初凝時間為296min,終凝時間為361min;而復摻0.3％的硼酸和0.5％的硫酸鋁時,水泥的初凝和終凝時問分別降低為113min和168min,增加硫酸鋁的摻入量凝結(jié)時間會進一步降低。摻入新型緩凝劑不僅穩(wěn)定的延緩了水泥的凝結(jié)時間,對其前期強度也無不利影響,且能提高其

3、后期強度。
　　 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、抗壓強度、抗折強度和抗折粘結(jié)強度,尤其是抗折強度。當可再分散乳膠粉摻量達到2.0％時,砂漿的28d抗壓和抗折強度分別可達49.6MPa和8.21MPa,14d抗折粘結(jié)強度達5.6MPa;同時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,但還能保持在一個比較理想的范圍內(nèi);同時砂漿的耐磨性提高,當

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

5、砂漿的單位磨損量較基準樣降低了47.0％;而摻入30％的超細礦渣時,砂漿的單位磨損量較基準樣反而升高了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度升高,干縮率與失水率降低,聚丙烯纖維還能增進砂漿的后期抗壓強度。當木質(zhì)纖維摻量w=0.3％B寸,砂漿各齡期的干縮率和失水率達到最低值,28d干縮率降低為0.029％,7d失水率降低為0.4％;當聚丙烯纖維摻量w=0.5％時,砂漿各齡期的干

6、縮率和失水率達到最低值,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降低硫鋁酸鹽水泥砂漿的抗壓強度和抗折強度,但降低幅度不大,而摻量過高會嚴重影響砂漿的力學性能。且適量的摻加造紙污泥能夠降低砂漿的干縮率與失水率,當摻入1.0％的造紙污泥時,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抗壓強度為例作為考察指標,通過正交實驗分析,得到最好的實驗方案應(yīng)當是A3B2C1D1,即膠粉摻量為2.0％,超細礦粉摻量為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)果相對應(yīng)。通過線性回歸分析,得到3d抗壓強度與各因素間的回歸方程:y=78.24239766+5.833333333x1-0.528333333x2-2.429824561x3-32.7777778x4±9.51052