固體丙烯酸鈣對水泥性能影響的研究.pdf

1、本課題組對丙烯酸鹽溶液改性水泥的研究表明，丙烯酸鹽溶液的加入不僅能夠優(yōu)化水泥的孔結構，提高水泥石的抗侵蝕性能，而且還能夠提高水泥石的后期強度，強化水泥基體。但是，溶液的制備過程較繁瑣，儲存及運輸過程極為不便。針對這一問題，本實驗制備固體丙烯酸鈣，對固體丙烯酸鈣改性水泥的力學性能、抗侵蝕性能以及水化性能進行研究。實驗將自制固體丙烯酸鈣單體摻入水泥中，使其在引發(fā)劑、促進劑及交聯(lián)劑作用下隨著水泥的不斷水化而聚合。
　　 實驗首先采用正

2、交實驗探討丙烯酸鈣及各助劑對水泥力學性能及抗硫酸鹽侵蝕性能的影響，進而確定實驗最優(yōu)配比;在實驗最優(yōu)配比的基礎上研究固體丙烯酸鈣對水泥砂漿的力學性能及混凝土的抗氯離子滲透性能的影響;實驗采用紅外光譜分析研究固體丙烯酸鈣在水泥內部的聚合狀況，在此基礎上通過水化熱分析、DSC-TG分析、XRD分析及SEM分析手段研究丙烯酸鈣對水泥水化進程及水化產物形貌的影響。
　　 通過正交實驗研究固體丙烯酸鈣對水泥強度及抗侵蝕性能的影響發(fā)現(xiàn)，加入固

3、體丙烯酸鈣及各助劑會使水泥的早期強度降低，但是水泥的后期強度明顯提高。由實驗得出丙烯酸鈣及各助劑的最優(yōu)配比是，固體丙烯酸鈣用量為水泥用量的1％，交聯(lián)劑用量為丙烯酸鈣用量的15％，引發(fā)劑和促進劑用量分別為丙烯酸鈣用量的3％，1.5％，與正交試驗中的G3組相吻合;抗硫酸鹽侵蝕實驗發(fā)現(xiàn)，強度實驗中最優(yōu)樣G3組試樣的抗蝕系數(shù)雖然不是最大的，但是也明顯高于空白樣，其提高幅度約為11.6％;對固體丙烯酸鈣改性水泥的抗氯離子滲透性能的研究發(fā)現(xiàn)，丙烯酸

4、鈣有效提高混凝土的抗氯離子滲透性能，當丙烯酸鈣摻量為1.5％，交聯(lián)劑摻量為15％，引發(fā)劑和促進劑摻量均為1％時，混凝土28 d、56d及90 d的氯離子滲透系數(shù)降幅分別為32.86％、54.27％及38.49％。
　　 實驗從不同角度采用不同測試手段研究了固體丙烯酸鈣對水泥水化性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)，固體丙烯酸鈣影響了早期鈣礬石的形成，抑制了鈣礬石向單硫型水化硫鋁酸鈣的轉變。并且，水化早期固體丙烯酸鈣改性試樣中Ca(OH)2含量較

5、少，但是由28 d水化程度看出，固體丙烯酸鈣促進了水泥的后期水化，使水泥后期水化更加充分;固體丙烯酸鈣影響了試樣中水化產物的形貌，空白樣中C-S-H凝膠多為無定形態(tài)，而改性試樣中存在大量網絡狀的C-S-H(Ⅱ)凝膠，
　　 通過對丙烯酸鈣與礦物摻合料復合改性水泥的性能的初步研究發(fā)現(xiàn)，礦物摻合料與固體丙烯酸鈣復合對水泥的抗壓強度沒有積極意義，但是加入粉煤灰及固體丙烯酸鈣后，水泥的抗蝕系數(shù)明顯提高，且均高于之摻加固體丙烯酸鈣時試樣的