凹土对防水砂浆性能影响的研究

摘要

本文研究了在无机防水砂浆中掺入占水泥质量5％的煅烧原矿凹土对防水砂浆各项性能的影响。结果表明：煅烧原矿凹土对防水砂浆的28d抗压强度和抗渗性都有提高，特别是掺850℃煅烧原矿凹土的防水砂浆抗渗性能显著提高；稠度、保水性和粘结强度虽有所降低，但都满足相关标准要求。 本文还研究了煅烧850℃凹土与防水剂复合后对防水砂浆的性能影响，研究了掺0％，2％，4％，6％，8％的850℃煅烧凹土分别与渗透结晶防水剂和微晶防水剂复合后对防水砂浆保水性，28d抗压强度，粘结强度以及抗渗压力的影响，试验结果表明，煅烧凹土对防水砂浆的抗渗性都有显著提高。凹土对渗透结晶防水剂的改善效果更为显著，且以850℃煅烧凹土替代部分渗透结晶防水剂可以大大降低防水砂浆的成本。同时研究了粉煤灰与这两种防水剂复合后对防水砂浆性能影响，结果表明：粉煤灰改善效果远不及凹土，不适合与防水剂配伍。 本文采用超声波分散四种凹土，对分散的凹土进行真空冷冻干燥，通过SEM观察，干燥后的原矿凹土和高粘凹土达到一维纳米级分散。用纳米凹土对聚合物防水砂浆进行改性，并对纳米凹土的作用机理进行了探讨。试验结果表明：纳米凹土掺量为2％时，聚合物防水砂浆的抗压抗折强度、粘结强度、抗渗性等力学性能达到最佳改善效果。 本文依据相关的机理，配制出两种水泥基渗透结晶防水剂，并以不同比例掺入砂浆中研究其性能。试验结果表明，两种防水剂除湿基面粘结强度未达标外，其他性能均满足现行标准要求。但配方仍需优化。 本文还运用XRD和孔结构分析的微观分析手段来对煅烧前后的凹土和掺入煅烧凹土前后水泥净浆的微观结构进行分析，通过压汞分析可知，凹土的掺入可以有效的减少砂浆硬化体的总孔隙率，多害孔数量减少，无害孔的数量增多，最可几孔径减小，孔径更加的细化，从而有效改善了砂浆的抗渗性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景与意义

1.1.1凹凸棒石粘土

1.1.2防水砂浆和防水剂

1.2国内外研究现状

1.2.1凹土改性的国内外研究现状

1.2.2防水剂的研究现状

1.2.3聚合物防水砂浆的研究现状

1.2.4纳米凹土／聚合物复合材料的研究

1.3本文研究内容、思路和方案

1.3.1研究内容

1.3.2研究思路

1.3.2研究方案

1.4本章小结

第二章原材料与试验方法

2.1原材料

2.1.1水泥

2.1.2砂

2.1.3粉煤灰

2.1.4纤维素醚

2.1.5减水剂

2.1.6防水剂

2.1.7凹凸棒石粘土

2.1.8防水剂J

2.1.9防水剂S

2.1.10消泡剂

2.1.11聚合物

2.1.12水

2.2试验方法

2.2.1砂浆基本性能试验

2.2.2砂浆保水率试验

2.2.3砂浆抗渗压力试验

2.2.4砂浆粘结强度试验

2.2.5聚合物防水砂浆的耐热、耐碱和抗冻试验

2.3本章小结

第三章煅烧改性凹土对无机防水砂浆性能影响的研究

引言

3.1凹土的煅烧改性机理概述

3.2探索性试验

3.2.1凹土煅烧改性

3.2.2试验方案及配比

3.2.3试验结果与分析

3.3无机防水剂的防水机理

3.3.1微晶防水剂防水机理

3.3.2渗透结晶防水剂防水机理

3.4煅烧凹土对无机防水砂浆性能影响的研究

3.4.1试验方案与配合比

3.4.2试验结果

3.5粉煤灰对防水砂浆性能的影响

3.5.1试验配合比

3.5.2试验结果与分析

3.6新型复合防水剂的研制

3.6.1煅烧凹土最佳复合量的确定

3.6.2低成本渗透结晶防水砂浆的性能测试结果

3.6.3低成本渗透结晶防水砂浆的性能比较分析

3.6.4新型复合防水剂的配方

3.7经济成本分析

3.8本章小结

第四章水泥基渗透结晶型防水剂的研制

引言

4.1水泥基渗透结晶防水剂J的研制

4.1.1水泥基渗透结晶防水剂J的性能测试

4.1.2水泥基渗透结晶防水剂J的配方改进

4.1.3作用机理及独特性能

4.2水泥基渗透结晶防水剂S的研制

4.2.1试验方法与配合比

4.2.2试验结果分析

4.3本章小结

第五章纳米凹土的制备及其对聚合物防水砂浆性能的影响

引言

5.1纳米凹土的制备

5.1.1真空冷冻干燥原理及技术简介

5.1.2真空冷冻干燥工艺

5.1.3分散原理的分析与探讨

5.1.4纳米凹土制备方法及所用试验仪器

5.1.5纳米凹土的SEM分析

5.2纳米凹土对聚合物防水砂浆性能的影响

5.2.1聚合物防水砂浆配合比设计

5.2.2试验结果分析

5.2.3结论

5.3本章小结

第六章微观分析

引言

6.1 XRD分析

6.2孔结构分析

6.3本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果