磷酸盐水泥快速修补材料的制备与性能

摘要

随着现代工业飞速发展，混凝土越来越多的应用于机场、桥梁、高速公路等，而混凝土面层由于受到长期反复荷载、雨水浸泡冲刷、酸碱侵蚀等，导致耐久性下降而破坏的问题也越来越多。为了不影响构筑物的使用，需要对工程进行快速修补。针对以上问题，本文目的提供一种新型快速修补材料-磷酸盐水泥快速修补料（简称MPB），并获得了其制备方法与性能。
　　本文对 MPB原材料进行了优选、得出了 MPB净浆和MPB砂浆最佳配合比、粉煤灰对 MPB净浆和MPB砂浆的影响，并探讨了 MPB砂浆的收缩性能、抗冻性、抗腐蚀性、抗渗性能以及 MPB砂浆与旧混凝土的粘结性能，并探讨了纤维对MPB砂浆的性能的影响。
　　在研究中发现MPB的水化是酸碱中和反应为基础的放热反应；MPB早期强度增长快、7d后强度增长缓慢、28d强度高；MPB主料重烧镁的要选择煅烧温度较高、比表面积较大的材料；MPB的P/M的最佳比例为1：2；缓凝剂四硼酸钠（B）掺量达到(M+P)质量的12％时，操作时间可以控制在20-30min，能够满足施工要求；由于MPB材料颜色为棕黄色，为了使其颜色接近于普通混凝土，且使 MPB性能不会有较大改变，选择加入Ⅰ级粉煤灰，粉煤灰的加入增大了 MPB净浆和MPB砂浆流动度，对 MPB砂浆后期强度和抗渗性有提高；对混凝土修补材料而言，不仅需要早期强度和后期强度高，而且耐久性要好，试验分析得知 MPB快速修补料收缩性小，特别是早期的收缩小；MPB的抗冻性较好，28d的抗冻性要好于7d的抗冻性；MPB材料耐水性好，耐盐腐蚀能力较强，耐酸碱腐蚀能力较差；本文重点研究了 MPB砂浆同普通水泥砂浆的粘结性能，因为粘结性差容易使修补材料与混凝土之间由于收缩不一致形成微裂缝，进而受到侵蚀而破坏，研究得出MPB材料不仅自身的抗拉强度较高，而且与水泥砂浆的兼容性、粘结性非常好。1d的MPB砂浆与水泥砂浆的粘结性达1.83MPa，28d时达3.12MPa；MPB材料的抗渗性很好，远高于普通混凝土，而且 MPB砂浆与水泥砂浆粘结的界面抗渗性也较高，界面抗渗压力不小于1.9MPa,可以满足水工混凝土的抗渗要求；纤维的合理加入减小了 MPB的收缩率，提高了 MPB砂浆的抗拉、抗折强度，对 MPB与普通混凝土的粘结性没有影响，同时钢纤维的加入明显提高了MPB的韧性。
　　基于MPB材料的早强、高强、低收缩、高粘结性，较好的耐久性等性能特点，MPB是一种较理想的混凝土快速修补材料。

目录

磷酸盐水泥快速修补材料的制备与性能

PREPARATION AND PERFORMANCEOF PHOSPHATE CEMENT RAPIDREPAIR MATERIAL

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1课题背景

1.2快速修补材料的研究现状

1.2.1国内的研究现状

1.2.2国外的研究现状

1.3磷酸盐水泥快速修补料(MPB)的研究现状

第2章 磷酸盐水泥净浆的性能

2.1 MPB原材料的确定

2.2 MPB净浆配合比的确定

2.2.1缓凝剂（B）掺量的确定

2.2.2MPB净浆的P/M的确定

2.2.3 MPB净浆用水量和搅拌工艺的确定

2.3粉煤灰对MPB水泥净浆性能的影响

2.4 MPB净浆的粘结强度

2.5本章小结

第3章 磷酸盐水泥砂浆的性能

3.1磷酸盐砂浆配合比的确定

3.2粉煤灰对MPB砂浆强度的影响

3.3MPB砂浆的收缩与抗冻性

3.3.1磷酸盐砂浆修补料的收缩

3.3.2 MPB砂浆的抗冻性

3.4 MPB砂浆的抗腐蚀性

3.4.1 7d的MPB砂浆耐腐蚀性能

3.4.2 28d的MPB砂浆耐腐蚀性

3.5 MPB砂浆的粘结强度

3.5.1 MPB砂浆的抗拉强度

3.5.2 MPB砂浆与普通水泥砂浆的的粘结强度

3.5.3冻融循环对MPB粘结性能的影响

3.5.4腐蚀介质对MPB-水泥砂浆粘结性能的影响

3.6本章小结

第4章 纤维对MPB砂浆性能的影响

4.1纤维对MPB砂浆强度的影响

4.1.1纤维对抗折强度的影响

4.1.2纤维对抗压强度的影响

4.2纤维对MPB砂浆收缩的影响

4.3纤维对MPB砂浆粘结性能的影响

4.3.1掺纤维的MPB砂浆的抗拉强度

4.3.2纤维对MPB砂浆断裂能量的影响

4.3.3纤维对MPB砂浆—水泥砂浆粘结强度的影响

4.4纤维对磷酸盐砂浆抗渗性能的影响

MPB

4.5本章总结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢

个人简历