硅溶膠對水泥基材料力學(xué)性能、微觀結(jié)構(gòu)及耐久性的影響.pdf

1、本文主要研究了不同 pH值硅溶膠對水泥膠砂力學(xué)性能的影響規(guī)律、分析了酸性、中性及堿性硅溶膠的作用機(jī)理;改性硅溶膠的合成工藝、硅烷偶聯(lián)劑的作用機(jī)理;初步探討了改性硅溶膠的涂刷量;研究了內(nèi)摻堿性硅溶膠、外涂改性硅溶膠兩種方式處理砂漿,通過碳化、硫酸鹽侵蝕、抗凍實(shí)驗(yàn)研究其對水泥膠砂試塊耐久性的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)硅溶膠中的納米 SiO2具有很高的火山灰活性,可以與水化產(chǎn)物 Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)形成 C-S-H凝膠。相比

2、與 A25和 N25而言,PA30中的納米二氧化硅能更好的在水泥漿體中分散,其水化產(chǎn)物填充空隙,SEM觀察硬化水泥漿體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)整體化,而在摻 A25和 N25的硬化水泥漿體中均有團(tuán)聚體出現(xiàn),微觀結(jié)構(gòu)的改善使得內(nèi)摻 PA30的膠砂試塊的力學(xué)性能得到大幅度的提高。
　　(2)通過對改性硅溶膠穩(wěn)定性的研究,得出采用短鏈的硅烷偶聯(lián)劑和低分子量的醇類表面活性劑可以使改性溶液更穩(wěn)定的存在;通過對硅烷偶聯(lián)劑和凈漿吸水率的研究,得到短鏈的硅烷偶聯(lián)

3、劑改性無機(jī)硅溶膠的最佳合成工藝為:MSiO2:M偶聯(lián)劑=3:1;pH=2;合成溫度為40℃;合成時(shí)間為40min。MTMS改性硅溶膠的憎水效果要明顯優(yōu)于 MTES,溶液的穩(wěn)定性更高并采用紅外光譜分析了硅烷偶聯(lián)劑的接枝機(jī)理。
　　(3)通過對砂漿厚度、浸漬時(shí)間的研究,得到改性硅溶膠涂刷量趨于定值0.21-0.22Kg/m2,研究了外涂堿性硅溶膠和分別內(nèi)摻、外涂改性硅溶膠研究其對水泥砂漿力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明:外涂的方式對水泥膠砂的

4、28d抗壓強(qiáng)度影響不大,對28d抗折強(qiáng)度有一定的影響;內(nèi)摻改性硅溶膠會(huì)明顯降低水泥凈漿的早期抗壓強(qiáng)度,會(huì)延長水泥的凝結(jié)時(shí)間。
　　(4)內(nèi)摻PA30和外涂改性A25兩種方式對水泥膠砂試塊均能減少其碳化深度,提高水泥膠砂的抗碳化性能;可以明顯的降低因凍融循環(huán)導(dǎo)致的強(qiáng)度損失和質(zhì)量損失;提高水泥膠砂試塊的抗硫酸鹽性能。與內(nèi)摻相比,外涂的方式更能使活性納米二氧化硅在試塊表面集中,未改性活性納米二氧化硅二次水化的填充效應(yīng)、復(fù)合涂層的憎水效應(yīng)