無機(jī)聚合物混凝土制備及在海堤建設(shè)中的應(yīng)用探究

以礦粉為原料,摻入na2sio3和naoh復(fù)合激發(fā)劑,制備了大流動(dòng)度、早強(qiáng)高強(qiáng)無機(jī)聚合物混凝土(mpc).探討了mpc的制備工藝及礦粉用量、溶膠比對mpc性能的影響規(guī)律,并通過燒失量試驗(yàn)、sem和eds分析了mpc各齡期的水化程度、微觀結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度機(jī)理.結(jié)果表明:激發(fā)劑顯著提高了礦粉的活性,mpc水化1d后其水化程度已達(dá)52%,并隨齡期的延長逐漸加大;mpc水化產(chǎn)物和結(jié)構(gòu)較密實(shí),漿體中c-s-h凝膠、堿性鋁硅酸鹽水化物和沸石型礦物含量較多,ca(oh)2含量顯著降低,晶體的整體性提高,膠結(jié)料和集料的界面強(qiáng)度較大;mpc28d抗折、抗壓強(qiáng)度最高分別達(dá)8.51,91.9mpa,且強(qiáng)度發(fā)展較快,7d抗折、抗壓強(qiáng)度最高分別達(dá)7.59,84.8mpa,且各齡期的強(qiáng)度均隨礦粉用量或溶膠比的提高而降低;各制備參數(shù)對mpc工作性影響程度為:礦粉用量>溶膠比>砂率,在其他條件相同時(shí),mpc坍落度隨著礦粉用量或溶膠比的增加而增加,能達(dá)到160mm以上.

以礦渣為原料,摻入na2sio3和naoh復(fù)合堿激發(fā)劑,制備了無機(jī)聚合物混凝土(ipc),并通過工作性、強(qiáng)度、靜水壓力和氯離子滲透及快速凍融循環(huán)試驗(yàn),研究了ipc的物理力學(xué)和耐久性能,分析了礦渣用量和溶膠比對ipc性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明i:pc坍落度在160mm以上,為大流動(dòng)性,工作性優(yōu)良。ipc坍落度隨礦渣用量或溶膠比的增加而增加。為達(dá)到大流動(dòng)性i,pc礦渣用量宜大于400kg/m3,溶膠比不宜低于0.56。ipc28d抗壓強(qiáng)度達(dá)92mpa,抗折強(qiáng)度達(dá)8.5mpa,7d抗壓強(qiáng)度達(dá)85mpa,抗折強(qiáng)度達(dá)7.6mpa,為高早強(qiáng)混凝土。ipc各個(gè)齡期的強(qiáng)度均隨礦渣用量或溶膠比的提高而降低i。pc抗?jié)B等級(jí)在s40以上,抗氯離子滲透性優(yōu)良,6h通電量介于1000~2000c,抗凍等級(jí)在f300以上,抗凍耐久性系數(shù)為0.90~0.95,滿足嚴(yán)寒地區(qū)混凝土抗凍要求。

通過對無機(jī)聚合物混凝土材料進(jìn)行基本力學(xué)性能試驗(yàn),就其彈性模量、泊松比及應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€進(jìn)行了試驗(yàn)研究與探討。試驗(yàn)結(jié)果表明:ipc40相比于相同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土的彈性模量小11.8%,泊松比大22.2%,軸壓試驗(yàn)的峰值應(yīng)變值也高于普通混凝土。試驗(yàn)得到的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€與采用的分段式模型吻合較好,為無機(jī)聚合物混凝土的力學(xué)性能研究提供參考。

無機(jī)聚合物混凝土是通過堿激發(fā)將高爐礦渣或煤灰等基礎(chǔ)材料聚合而形成的一種新型硅鋁質(zhì)膠凝材料.在無機(jī)聚合物混凝土堿激發(fā)反應(yīng)中,基礎(chǔ)材料可分解出si,al,進(jìn)一步重新聚合形成-si-o-al-o-si-或-si-o-si-的三維網(wǎng)狀材料[1],因此比較傳統(tǒng)的混凝土材料,無機(jī)聚合物混凝土具有快硬、早強(qiáng)、環(huán)保、耐腐蝕、儲(chǔ)備方便不易變質(zhì)的優(yōu)勢,是當(dāng)前材料學(xué)的一個(gè)研究重點(diǎn)方向.

利用粉煤灰、礦粉和堿激發(fā)劑制備無機(jī)聚合物混凝土,研究其疲勞性能。并與相同砂率的普通混凝土相比較,為研究在普通公路路面及橋墩結(jié)構(gòu)中無機(jī)聚合物替代民用建筑水泥的可行性提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)?？箟杭皬澙囼?yàn)結(jié)果表明:無機(jī)聚合物混凝土與普通混凝土相比,其抗壓強(qiáng)度比較接近,而彎拉強(qiáng)度較低。疲勞試驗(yàn)結(jié)果表明:在相同應(yīng)力水平下,無機(jī)聚合物混凝土疲勞壽命略高于普通混凝土;在彎拉疲勞荷載作用下,無機(jī)聚合物混凝土疲勞應(yīng)變的變化規(guī)律大致可以分為3個(gè)階段;無機(jī)聚合物混凝土與普通混凝土的疲勞壽命符合兩參數(shù)威布爾分布,并建立了在不同失效概率下的雙對數(shù)疲勞方程。

采用硫酸鹽與酸侵蝕試驗(yàn)、掃描電鏡和能譜分析測試,研究了無機(jī)聚合物混凝土(ipc)和硅酸鹽水泥混凝土(pc)的腐蝕耐久性、微觀結(jié)構(gòu)、組成與性能機(jī)理。結(jié)果表明i:pc較pc具有優(yōu)異的耐硫酸鹽和酸侵蝕性。5%的硫酸鈉溶液中侵蝕60d后i,pc外觀變化評(píng)定為i級(jí),耐蝕系數(shù)為0.99,比pc提高了25.3%,質(zhì)量和抗壓強(qiáng)度略有增長,pc強(qiáng)度則降低了20.92%;5%的鹽酸溶液中浸泡60d后,ipc外觀變化評(píng)定為i級(jí),耐蝕系數(shù)為0.98,比pc提高了27.3%,質(zhì)量損失不足pc的1/2,強(qiáng)度損失為pc的5.5%。ipc水化產(chǎn)物主要為低ca/si比的c-s-h(i)、堿性鋁硅酸鹽和沸石型礦物水化物,沒有ca(oh)2晶粒和過渡帶,內(nèi)部裂縫孔隙少,結(jié)構(gòu)密實(shí)性和均勻性更好,高達(dá)87mpa的強(qiáng)度也提高了界面抑制損傷的能力,因此ipc具有優(yōu)異的腐蝕耐久性能。

本文介紹了快凝早強(qiáng)高性能無機(jī)聚合物混凝土研究過程中的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)部分。重點(diǎn)研究了不同環(huán)境溫度下無機(jī)聚合物混凝土施工技術(shù)，同時(shí)對非標(biāo)準(zhǔn)骨料進(jìn)行搶修施工的可行陛進(jìn)行了探索。

文章主要從無機(jī)聚合物混凝土抗氯離子滲透性能的角度出發(fā),闡述了混凝土表現(xiàn)形貌的轉(zhuǎn)變情況和無機(jī)聚合物混凝土吸水率變化情況,從多方面進(jìn)行了詳細(xì)分析,為無機(jī)聚合物混凝土抗水腐蝕性能研究提供參考。

聚合物混凝土

當(dāng)今,聚合物材料已經(jīng)和水泥混凝土、鋼材、木材并列為現(xiàn)代建筑的四大材料。聚合物除可單獨(dú)作建筑材料(如塑料活動(dòng)房屋,橡膠充氣建筑)外,尚可與混凝土或砂漿復(fù)合應(yīng)用,稱為聚合物水泥混凝土(或砂漿),這是近年來世界各國不斷研究和發(fā)展的建筑材料之一。水泥混凝土具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能,制造和施工方便、抗壓強(qiáng)度大、防火等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是抗拉和抗彎強(qiáng)度低、收縮大、密實(shí)性和抗蝕性差等。而聚合物材料的

聚合物混凝土

近十幾年來,聚合物混凝土的應(yīng)用在歐美和日本等國已經(jīng)得到迅速發(fā)展。我國在七十年代亦開始進(jìn)行此項(xiàng)工作的研究,并取得了一定的成果。本文簡介了英國有關(guān)聚合物混凝土的分類方法及其耐磨性能。

英國帝國化學(xué)工業(yè)公司介紹一種聚合物混凝土。這類混凝土適用于制造地板、墻壁和塔頂表面等。跟普通混凝土相比,它的優(yōu)點(diǎn)是:凝固時(shí)間短(僅幾小時(shí),而不是幾周,因而很快達(dá)到有效強(qiáng)度)、良好的粘合力、良好耐化學(xué)腐蝕性和耐磨損性。該公司的混凝土有7種配方,都是以氨基甲酸乙酯為主

聚合物混凝土 顆粒型有機(jī)－無機(jī)復(fù)合材料的統(tǒng)稱。這類材料在近30年來有顯著的發(fā)展。按其組成和制作 工藝,可分為:聚合物浸漬混凝土；聚合物水泥混凝土，也稱聚合物改性混凝土（polymer modifiedconcrete，pmc）；聚合物膠結(jié)混凝土（polymerconcrete，pc），又稱樹脂混 凝土(resinconcrete，rc)。以上所稱混凝土也都包括砂漿在內(nèi)。聚合物混凝土與普通水泥 混凝土相比，具有高強(qiáng)、耐蝕、耐磨、粘結(jié)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。上述三種聚合物混凝土的主要物理 力學(xué)性能見表聚合物混凝土和普通混凝土的物理力學(xué)性能比較 英語翻譯 juhewuhunningtu 聚合物混凝土 concrete-polymermaterial 經(jīng)濟(jì)效益 從經(jīng)濟(jì)效益講，如按每單位體積材料作比較，聚合物混凝土的價(jià)格高 于普通水泥混凝土，但如按單位強(qiáng)度和使用

一種新型材料可能使人們建造隧道比較容易,這種新材料能象液體那樣用泵抽取,并能在水中固化。這種材料是由瀝青、水泥和一種吸水的聚合物組成的合成物,是由日本的一些土木工程研究人員研制成的。研制這種新材料的研究小組把它叫做阿奎福爾特。

聚合物混凝土具有高強(qiáng)、耐久性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、高抗?jié)B性、高彈性模量等優(yōu)點(diǎn),在工程中的應(yīng)用越來越廣。本文綜合敘述了關(guān)于聚合物改性混凝土分類、聚合物對混凝土的改性機(jī)理、發(fā)展應(yīng)用情況、目前存在的問題及對其發(fā)展前景的展望。

在普通混凝土中引入高分子聚合物,即為聚合物混凝土。聚合物混凝土大體上分三類,即聚合物水泥混凝土、樹脂混凝土和聚合物浸漬混凝土。這里主要介紹聚合物水泥混凝土和聚合物浸漬混凝土的組成和性能。

為了研究微膨脹無機(jī)聚合物圓鋼管混凝土界面上的黏結(jié)性能,本試驗(yàn)采用等摻法,制作了膨脹劑含量分別為0、4%、6%的3組微膨脹無機(jī)聚合物圓鋼管混凝土試件,然后分別對三組試件進(jìn)行了推出試驗(yàn),并進(jìn)行了有限元模擬,比較了計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果。研究結(jié)果為:1微膨脹無機(jī)聚合物圓鋼管混凝土的極限黏結(jié)力隨著膨脹劑含量的增加而增大,微膨脹無機(jī)聚合物圓鋼管混凝土在外力的作用下,鋼管與核心混凝土能夠良好的共同工作;2有限元計(jì)算的結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基本穩(wěn)合,有限模擬界面黏結(jié)力是可行的。

研究了cao含量及n(sio2)/n(al2o3)對無機(jī)礦物聚合物混凝土氯離子滲透性的影響,通過sem圖對試樣進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)形貌觀察,試驗(yàn)結(jié)果表明:無機(jī)礦物混凝土氯離子滲透性能受cao含量和n(sio2)/n(al2o3)變化影響明顯,其氯離子電通量值隨著cao含量增加而減小,隨著n(sio2)/n(al2o3)增大呈現(xiàn)先減小后增大走向。

通過混凝土收縮試驗(yàn),研究了水玻璃摻量、水玻璃模數(shù)、液固比、膠凝材料用量等因素對無機(jī)礦物聚合物混凝土收縮性能的影響。研究結(jié)果表明,隨著水玻璃模數(shù)的增加,無機(jī)礦物聚合物混凝土的收縮呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢;而增加水玻璃摻量、降低液固比和膠凝材料用量均能降低混凝土的收縮。

聚合物混凝土 (2)

聚合物混凝土要點(diǎn)