不同溫度下納米SiO2對(duì)PMC材料性能和微結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、混凝土由于取材方便、價(jià)格低廉、高強(qiáng)耐久、性能易調(diào)、工藝簡(jiǎn)單等眾多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為全世界范圍內(nèi)用途最廣、用量最大的建筑材料，在建設(shè)中發(fā)揮了不可替代的作用。但是在材料制備過(guò)程以及服役期間，由于荷載和外界因素的作用，容易產(chǎn)生疏松、剝落、裂縫等缺陷。這些缺陷若不能及時(shí)得以修復(fù)，外界水和侵蝕性介質(zhì)不斷從材料表面缺陷逐漸滲入，最終將引起混凝土耐久性能的加速劣化?；炷两Y(jié)構(gòu)因?yàn)殚_(kāi)裂、剝蝕、疏松等原因而失效的事故屢屢發(fā)生，這不僅給國(guó)家?guī)?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失

2、，而且還嚴(yán)重威脅著人們的人身安全。
　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修復(fù)進(jìn)行了諸多研究，試圖通過(guò)研究新材料、開(kāi)發(fā)新工藝解決此間題。其中，聚合物水泥基修復(fù)材料因其良好的抗彎折性能、較強(qiáng)的粘結(jié)力和較低的經(jīng)濟(jì)成本受到了很多關(guān)注。但是聚合物會(huì)阻礙水泥水化，影響水泥基材料的強(qiáng)度。因此本文將利于水泥早期水化的納米SiO2摻入聚合物水泥基材料中，采用標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃和杭州地區(qū)冬季平均溫度6℃兩種溫度養(yǎng)護(hù)，研究納米SiO2對(duì)聚

3、合物水泥基材料性能和微結(jié)構(gòu)的影響。
　　本研究主要分為三個(gè)階段。第一階段通過(guò)測(cè)試水泥基材料的流動(dòng)性能和力學(xué)性能，研究納米SiO2對(duì)聚合物水泥基材料宏觀性能的影響;第二階段采用多種微觀測(cè)試技術(shù)，研究納米SiO2對(duì)聚合物水泥基材料的微結(jié)構(gòu)影響，進(jìn)行機(jī)理的分析探究;第三階段通過(guò)鋼筋混凝土梁修復(fù)試驗(yàn)，對(duì)納米聚合物水泥基材料的修復(fù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　通過(guò)上述研究，主要得到以下結(jié)論:
　　1.聚合物EVA對(duì)水泥基材料的性能影響。在

4、水化早期，聚合物EVA加入后會(huì)對(duì)水泥的水化產(chǎn)生抑制作用，使得水泥的水化產(chǎn)物減少，因此抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度都明顯下降;在水化中后期，當(dāng)水泥基材料內(nèi)部的濕度下降后，聚合物EVA能防止內(nèi)部水分的逸出，促進(jìn)水泥中后期的水化，因此提高了水泥基材料中后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率，同時(shí)由于聚合物EVA在水泥砂漿中成膜逐漸完全，因此水泥基材料抗折強(qiáng)度明顯提高。在低溫養(yǎng)護(hù)條件下，由于聚合物EVA的水解成膜受到了抑制，即使到了水化中后期也不能改善強(qiáng)度的增長(zhǎng)率，因此各齡期的

5、抗壓和抗折強(qiáng)度均明顯下降。
　　2.納米SiO2對(duì)聚合物水泥基材料的性能影響。聚合物水泥基材料摻入納米SiO2后，在水化早期，因晶核等作用提高了水泥的水化程度，降低了Ca(OH)2的取向指數(shù)，優(yōu)化了孔隙結(jié)構(gòu)，因此聚合物水泥基材料的抗壓抗折強(qiáng)度都明顯提高;在水化中后期，納米SiO2的增強(qiáng)效果逐漸減弱，強(qiáng)度逐漸與未摻納米SiO2的聚合物水泥基材料接近;在低溫養(yǎng)護(hù)下，納米SiO2不僅能更好地提高水泥的水化程度、降低Ca(OH)2的取向指