海工混凝土防護用偏高嶺土基地聚合物涂層材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-09-06 22:33
海工混凝土長期服役于干濕循環(huán)、凍融、碳化及多種離子侵蝕的復(fù)雜環(huán)境下,因而其耐久性問題不容忽視。結(jié)合海工混凝土損傷、破壞機理,相關(guān)學者開展了海工混凝土性能改性、防護涂層材料開發(fā)、耐久性預(yù)測模型建立等方面的研究工作,以期延長其服役年限。防護涂層的開發(fā)作為海工混凝土延壽的關(guān)鍵技術(shù)之一,開展與其相關(guān)研究的重要性不言而喻。現(xiàn)有的涂層材料多以有機防護材料為主,該類材料潛在的易老化問題及易對環(huán)境造成污染;诘鼐酆衔飪(yōu)異的耐久性及其與混凝土材料良好的相容性,將其引入海工防護領(lǐng)域已成為一個新的研究方向,本課題選取偏高嶺土基地聚合物作為海工混凝土防護用涂層材料,提出混凝土耐久性能改善的新方法。本文以偏高嶺土基地聚合物為基礎(chǔ),通過水化熱、初終凝時間及力學性能測試等方法研究粉煤灰、稻殼灰及礦渣作為輔助膠凝材料對地聚合物反應(yīng)動力學和力學性能的影響;考察了輔助膠凝材料的摻入與地聚合物抗凍、抗碳化、抗硫酸鹽侵蝕以及抗氯離子侵蝕性能間的關(guān)系,結(jié)合壓汞測試(MIP)、掃描電鏡觀察(SEM)、物相組成分析(XRD)以及比表面積及孔隙分析(BET)研究了輔助膠凝材料優(yōu)化地聚合物耐久性能的作用機理;通過斜剪、三點彎曲、拉伸...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
混凝土銹蝕劣化圖
海工混凝土防護用偏高嶺土基地聚合物涂層材料的制備及性能研究10第2章實驗2.1原料分析2.1.1偏高嶺土本課題研究所選用偏高嶺土由福建陶金峰新材料有限公司提供,其主要化學成分見表2.1。其主要化學組成為SiO2和Al2O3,分別占55.87%和42.25%。偏高嶺土的基本物相組成通過X射線衍射分析儀確定,測試結(jié)果如圖2.1所示,在20o-30o間明顯的彌散峰,可以確定偏高嶺土主要為無定形相結(jié)構(gòu),同時還存在少許的石英相。圖2.2為激光粒度儀測得的偏高嶺土的粒度分布圖,偏高嶺土的D10、D30、D50分別為5.1μm、20.6μm、39.8μm。表2.1偏高嶺土主要的化學成分Table.2.1Themainchemicalcompositionsofmetakaolin(wt/%)CompositionSiO2Al2O3CaOFe2O3TiO2MgONa2OK2OLOIMetakaolin55.8742.250.040.380.200.040.260.310.61圖2.1原材料XRD圖譜Fig.2.1XRDpatternofrawmaterials
江蘇大學碩士學位論文11圖2.2原料的粒度分布圖Fig.2.2Particlesizedistributionsofrawmaterials2.1.2水玻璃水玻璃又稱泡花堿,是一種堿金屬硅酸鹽水溶液,根據(jù)水玻璃中堿金屬氧化物種類的區(qū)別,可以將其分為硅酸鋰水玻璃、硅酸鈉水玻璃及硅酸鉀水玻璃等類型。本課題研究所用水玻璃購自南昌市宏順實業(yè)有限公司,為工業(yè)級硅酸鈉水玻璃,其相關(guān)技術(shù)參數(shù)見表2.2。水玻璃的初始模數(shù)(nSiO2:nNa2O)為3.19,由于其較高的氧化硅含量,溶液的粘度較大,不易于本實驗的使用,需要通過外加氫氧化鈉調(diào)整其模數(shù)。調(diào)整后水玻璃模數(shù)為1.5,濃度為37%,以2Na2O·3SiO2表示。表2.2硅酸鈉水玻璃技術(shù)參數(shù)Table2.2TechnicalparametersofthesodiumsilicatesolutionCompositionNa2OSiO2ModulusContent(wt/%)8.1626.013.192.1.3其他原料本課題研究所用粉煤灰為一級灰,取自江蘇南通,稻殼灰取自安徽合肥,礦渣取自江蘇南京,42.5硅酸鹽水泥購自鹽城市八菱海螺水泥有限公司,標準砂購自廈門艾思歐標準砂有限公司。粉煤灰、稻殼灰、礦渣、硅酸鹽水泥的成分分析如表2.3所示,礦渣的主要成分為SiO2、Al2O3、CaO,粉煤灰主要成分為SiO2、Al2O3,而稻殼灰的主要成分為SiO2。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]礦渣對水泥石抗碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕性能的影響[J]. 傅博,程臻赟,何妍亭,胡云香,韓靜云. 硅酸鹽通報. 2020(02)
[2]基于交流電原理的混凝土抗氯離子滲透性測試方法[J]. 尹暖暖,萬小梅,趙鐵軍,韓林,田礫,王鵬剛,申晨. 混凝土與水泥制品. 2020(02)
[3]粉煤灰微珠在超高性能混凝土(UHPC)中的應(yīng)用[J]. 李宇容,夏春蕾,張印川,李世元. 混凝土世界. 2020(01)
[4]納米SiO2和粉煤灰復(fù)摻對再生混凝土性能的影響[J]. 肖建莊,陳祥磊,李標,薛松濤,段珍華. 建筑科學與工程學報. 2020(01)
[5]氯氧鎂鋼筋混凝土中涂層鋼筋腐蝕的電化學特性[J]. 喬宏霞,溫少勇,王鵬輝,楊振清,楊天霞. 建筑材料學報. 2019(06)
[6]多尺度聚丙烯纖維混凝土孔結(jié)構(gòu)及抗凍性[J]. 梁寧慧,胡楊,鐘楊,劉新榮. 重慶大學學報. 2019(11)
[7]灌漿套筒連接構(gòu)件的有限元分析[J]. 趙軍,杜彥兵,朱萬旭,張明浩. 混凝土. 2019(10)
[8]納米TiO2對有機涂層混凝土抗氯鹽侵蝕性能的影響[J]. 蔣興明,李果,吳曉鎖,范春華,盧明杰. 徐州工程學院學報(自然科學版). 2019(03)
[9]5~40℃不同硫酸鹽侵蝕對鋁酸鹽水泥水化的影響[J]. 王中平,彭相,趙亞婷,楊浩宇,徐玲琳,刁桂芝,劉光華. 硅酸鹽學報. 2019(11)
[10]寒冷地區(qū)海洋環(huán)境混凝土抗Cl-滲透及抗凍性能研究[J]. 陳際洲,趙鐵軍,王越虹,王鵬剛. 混凝土與水泥制品. 2019(09)
博士論文
[1]荷載與海洋環(huán)境耦合作用下海工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究[D]. 蘇林王.華南理工大學 2016
[2]層狀雙氫氧化物改善混凝土耐久性能的機理及其應(yīng)用研究[D]. 段平.武漢理工大學 2014
[3]海工混凝土抗凍性與抗氯離子滲透性綜合評價[D]. 楊文武.重慶大學 2009
碩士論文
[1]海水對硫鋁酸鹽水泥混凝土性能的影響研究[D]. 黃有強.武漢理工大學 2016
[2]碳纖維對混凝土性能的影響[D]. 岳彩蘭.長安大學 2016
[3]水合硅酸鈣在鋁酸鈉溶液中的行為研究[D]. 趙卓.中南大學 2005
本文編號:3388300
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
混凝土銹蝕劣化圖
海工混凝土防護用偏高嶺土基地聚合物涂層材料的制備及性能研究10第2章實驗2.1原料分析2.1.1偏高嶺土本課題研究所選用偏高嶺土由福建陶金峰新材料有限公司提供,其主要化學成分見表2.1。其主要化學組成為SiO2和Al2O3,分別占55.87%和42.25%。偏高嶺土的基本物相組成通過X射線衍射分析儀確定,測試結(jié)果如圖2.1所示,在20o-30o間明顯的彌散峰,可以確定偏高嶺土主要為無定形相結(jié)構(gòu),同時還存在少許的石英相。圖2.2為激光粒度儀測得的偏高嶺土的粒度分布圖,偏高嶺土的D10、D30、D50分別為5.1μm、20.6μm、39.8μm。表2.1偏高嶺土主要的化學成分Table.2.1Themainchemicalcompositionsofmetakaolin(wt/%)CompositionSiO2Al2O3CaOFe2O3TiO2MgONa2OK2OLOIMetakaolin55.8742.250.040.380.200.040.260.310.61圖2.1原材料XRD圖譜Fig.2.1XRDpatternofrawmaterials
江蘇大學碩士學位論文11圖2.2原料的粒度分布圖Fig.2.2Particlesizedistributionsofrawmaterials2.1.2水玻璃水玻璃又稱泡花堿,是一種堿金屬硅酸鹽水溶液,根據(jù)水玻璃中堿金屬氧化物種類的區(qū)別,可以將其分為硅酸鋰水玻璃、硅酸鈉水玻璃及硅酸鉀水玻璃等類型。本課題研究所用水玻璃購自南昌市宏順實業(yè)有限公司,為工業(yè)級硅酸鈉水玻璃,其相關(guān)技術(shù)參數(shù)見表2.2。水玻璃的初始模數(shù)(nSiO2:nNa2O)為3.19,由于其較高的氧化硅含量,溶液的粘度較大,不易于本實驗的使用,需要通過外加氫氧化鈉調(diào)整其模數(shù)。調(diào)整后水玻璃模數(shù)為1.5,濃度為37%,以2Na2O·3SiO2表示。表2.2硅酸鈉水玻璃技術(shù)參數(shù)Table2.2TechnicalparametersofthesodiumsilicatesolutionCompositionNa2OSiO2ModulusContent(wt/%)8.1626.013.192.1.3其他原料本課題研究所用粉煤灰為一級灰,取自江蘇南通,稻殼灰取自安徽合肥,礦渣取自江蘇南京,42.5硅酸鹽水泥購自鹽城市八菱海螺水泥有限公司,標準砂購自廈門艾思歐標準砂有限公司。粉煤灰、稻殼灰、礦渣、硅酸鹽水泥的成分分析如表2.3所示,礦渣的主要成分為SiO2、Al2O3、CaO,粉煤灰主要成分為SiO2、Al2O3,而稻殼灰的主要成分為SiO2。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]礦渣對水泥石抗碳硫硅鈣石型硫酸鹽腐蝕性能的影響[J]. 傅博,程臻赟,何妍亭,胡云香,韓靜云. 硅酸鹽通報. 2020(02)
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[3]粉煤灰微珠在超高性能混凝土(UHPC)中的應(yīng)用[J]. 李宇容,夏春蕾,張印川,李世元. 混凝土世界. 2020(01)
[4]納米SiO2和粉煤灰復(fù)摻對再生混凝土性能的影響[J]. 肖建莊,陳祥磊,李標,薛松濤,段珍華. 建筑科學與工程學報. 2020(01)
[5]氯氧鎂鋼筋混凝土中涂層鋼筋腐蝕的電化學特性[J]. 喬宏霞,溫少勇,王鵬輝,楊振清,楊天霞. 建筑材料學報. 2019(06)
[6]多尺度聚丙烯纖維混凝土孔結(jié)構(gòu)及抗凍性[J]. 梁寧慧,胡楊,鐘楊,劉新榮. 重慶大學學報. 2019(11)
[7]灌漿套筒連接構(gòu)件的有限元分析[J]. 趙軍,杜彥兵,朱萬旭,張明浩. 混凝土. 2019(10)
[8]納米TiO2對有機涂層混凝土抗氯鹽侵蝕性能的影響[J]. 蔣興明,李果,吳曉鎖,范春華,盧明杰. 徐州工程學院學報(自然科學版). 2019(03)
[9]5~40℃不同硫酸鹽侵蝕對鋁酸鹽水泥水化的影響[J]. 王中平,彭相,趙亞婷,楊浩宇,徐玲琳,刁桂芝,劉光華. 硅酸鹽學報. 2019(11)
[10]寒冷地區(qū)海洋環(huán)境混凝土抗Cl-滲透及抗凍性能研究[J]. 陳際洲,趙鐵軍,王越虹,王鵬剛. 混凝土與水泥制品. 2019(09)
博士論文
[1]荷載與海洋環(huán)境耦合作用下海工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究[D]. 蘇林王.華南理工大學 2016
[2]層狀雙氫氧化物改善混凝土耐久性能的機理及其應(yīng)用研究[D]. 段平.武漢理工大學 2014
[3]海工混凝土抗凍性與抗氯離子滲透性綜合評價[D]. 楊文武.重慶大學 2009
碩士論文
[1]海水對硫鋁酸鹽水泥混凝土性能的影響研究[D]. 黃有強.武漢理工大學 2016
[2]碳纖維對混凝土性能的影響[D]. 岳彩蘭.長安大學 2016
[3]水合硅酸鈣在鋁酸鈉溶液中的行為研究[D]. 趙卓.中南大學 2005
本文編號:3388300
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