内掺硅树脂对水泥基材料性能影响的研究

摘要

为保证工程建设质量和使用寿命，提高水泥基材料的耐久性至关重要。外界物质以水作为载体侵入混凝土内部，腐蚀结构内部的钢筋，缩短结构的使用寿命。内掺硅树脂乳液不但通过提高水泥基材料的防水性能，进而提高水泥基材料的抗渗性能，而且对于提高结构抗裂性能具有重要意义，使结构的耐久性能得到提高。
　　本课题研究的是内掺硅树脂乳液对水泥基材料性能的影响。试验掺加的硅树脂乳液有0％、1％、2％、3％、4％五种掺量，以研究不同掺量的硅树脂乳液对水泥基材料力学性能、微观性能、收缩性能、耐久性能的影响。对比分析了硅树脂乳液含量对水泥基材料性能的影响规律。主要结论如下:
　　1、同龄期下掺加硅树脂乳液的试件的强度有所降低，随着龄期的增长，硅树脂乳液对强度影响逐渐减小。
　　2、掺加硅树脂乳液之后试件的接触角大于90°，并且随着硅树脂乳液掺量的增加，接触角越大，表明试件的防水效果越好;但是掺加的硅树脂乳液并没有与水泥基材料生成新的晶体物质，而是与水泥基材料通过缩合反应生成网状憎水性薄膜，使水泥基材料的防水效果更好;水泥基材料从常温加热到1000℃时，掺加硅树脂乳液的试样的热失重比未掺加的大，增加的热失重主要是小分子聚合物的失去和Si-C键的断裂以及Si-OR、Si-OH间的缩合。
　　3、掺加硅树脂乳液对试件的自由收缩基本没有影响;对试件早期的干缩影响明显，随着硅树脂乳液掺量的增加，试件的收缩应变越小，掺加硅树脂乳液对于控制早期开裂有明显的效果;湿度扩散试验表明在不同环境湿度下，随着环境湿度的增大，试件的失水量逐渐减小。环境湿度相同的条件下，硅树脂掺量越高，失水量越少。
　　4、掺加硅树脂乳液之后，试件的毛细吸盐系数、碳化系数比未掺加硅树脂乳液的小，说明掺加硅树脂乳液能够提高水泥基材料的防水性能和抗碳化性能。在通电条件下进行氯离子侵蚀试验，结果表明掺加硅树脂乳液之后氯离子扩散系数最大降低了55％。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 有机硅的发展与分类

1．4 相关理论

1．4．1 收缩的种类

1．4．2 干燥收缩机理

1．4．3 湿度扩散理论

1．4．4 氯盐侵蚀

1．5 有机硅防水剂的防水机理

1．6 本文的研究目的及意义

1．7 本文的研究内容

第2章 硅树脂掺量对水泥基材料力学性能的影响

2．1 试件的制备与养护

2．1．1 原材料

2．1．2 产品简介

2．1．3 试件成型与养护

2．2 试验方法

2．2．1 抗折强度试验

2．2．2 抗压强度试验

2．3 试验结果分析与讨论

2．3．1 硅树脂乳液含量对砂浆试件抗折强度的影响

2．3．2 硅树脂乳液含量对砂浆试件抗压强度的影响

2．4 本章小结

第3章 硅树脂掺量对水泥基材料微观性能的影响

3．1 试验方法

3．1．1 接触角试验

3．1．2 热重试验

3．1．3 X射线衍射试验(XRD试验)

3．2 试验结果分析与讨论

3．2．1 硅树脂乳液含量对砂浆试件接触角的影响

3．2．2 硅树脂乳液含量对热重试验结果的影响

3．2．3 硅树脂乳液含量对XRD试验结果的影响

3．3 本章小结

第4章 硅树脂掺量对水泥基材料湿度扩散、自收缩与干缩性能的影响

4．1 试验方法

4．1．1 自由收缩试验

4．1．2 湿度扩散与干缩试验

4．1．3 润湿实验

4．1．4 等温吸附脱附试验

4．2 试验结果分析与讨论

4．2．1 硅树脂乳液含量对水泥基材料自由收缩的影响

4．2．2 硅树脂乳液含量对水泥基材料湿度扩散的影响

4．2．3 硅树脂乳液含量对水泥基材料干缩性能的影响

4．2．4 硅树脂乳液含量对水泥基材料润湿试验结果的影响

4．2．5 硅树脂乳液含量对水泥基材料等温脱附试验的影响

4．2．6 硅树脂乳液含量对水泥基材料等温吸附试验的影响

4．3 本章小结

第5章 硅树脂掺量对混凝土耐久性能的影响

5．1 试验方法

5．1．1 毛细吸盐试验

5．1．2 加速碳化试验

5．1．3 Autoclam试验

5．1．4 氯离子侵蚀试验

5．1．5 快速氯离子迁移系数法(RCM法)

5．2 试验结果分析与讨论

5．2．1 硅树脂乳液含量对混凝土毛细吸盐特性的影响

5．2．2 硅树脂乳液含量对混凝土碳化性能的影响

5．2．3 硅树脂乳液含量对混凝土透气性能的影响

5．2．4 硅树脂乳液含量对混凝土透水性能的影响

5．2．5 硅树脂乳液含量对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响

5．2．6 硅树脂乳液含量对混凝土氯离子扩散系数的影响

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢