MKPC浆体与普通硅酸盐水泥混凝土粘结耐久性试验研究
发布时间：2022-06-02 22:08
混凝土自问世以来被广泛的应用在各种实际工程中,然而混凝土也经受着不同自然环境的考验,在盐腐蚀、冻融循环等恶劣环境下,混凝土常常发生破坏,有关于混凝土结构的二次修补成为研究的热点。混凝土修补材料的选择,需要满足粘结性能、收缩应变、热膨胀系数、泊松比、弹性模量、抗拉强度等方面的指标,为了满足上述各项指标,国内外学者进行了大量的研究并已经研发出了若干种特种水泥,其中MPC由于优良的特性近几年来被广泛关注。MPC（Mgnesium phosphate cement）是一种新型无机胶凝材料,它具有快硬早强、体积稳定性好、环境温度适应性强、与混凝土相容性好、耐久性好等特性,正是因为MPC具有上述诸多优点,使其在混凝土结构的快速修补中得到了应用,国外早在20世纪末就有将MPC应用于机场跑道的工程实例。早期成熟的工艺是用MgO和NH4H2PO4为原料制备MPC,水化反应的主要产物为鸟粪石（NH4MgPO4·6H2O）,但反应生成的大量氨气对设备造成了损害。1998年Sin...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 水泥混凝土侵蚀破坏
1.2 水泥混凝土的修补
1.2.1 水泥混凝土的修补材料
1.2.2 水泥混凝土的修补方法
1.3 磷酸镁水泥(MPC)的基本特性及水化机理
1.3.1 MPC基材料的基本特性
1.3.2 MPC基材料的水化机理
1.4 MPC基材料耐久性研究现状
1.4.1 MPC基材料耐水性研究现状
1.4.2 MPC基材料耐盐溶液侵蚀研究
1.4.3 MPC基材料抗冻性研究
1.5 MPC基材料与普通硅酸盐水泥混凝土粘结性能研究
1.5.1 MPC基材料粘结性能的影响因素
1.6 水泥基材料中硫酸根离子扩散
1.6.2 混凝土中硫酸根离子扩散的研究进展
1.6.3 MPC基材料中的硫酸根离子扩散研究进展
1.7 本文研究内容
1.8 技术路线
第二章 试验制备及研究方法
2.1 试验原料
2.1.1 重烧氧化镁
2.1.2 磷酸二氢钾
2.1.3 复合缓凝剂
2.1.4 矿物掺合料
2.2 试件制备与养护
2.2.1 MKPC浆体的制备
2.2.2 本试验采用的试件尺寸
2.2.3 试件养护
2.3 主要试验设备
2.4 测试方法
2.4.1 流动性的测定
2.4.2 水化温度测定
2.4.3 变形测定
2.4.4 质量损失的测定
2.4.5 硫酸根离子测定
2.4.6 抗压强度和抗折粘结强度测试
2.4.7 微观测试
2.5 MKPC净浆配合比设计
2.5.1 原料
2.5.2 试件制备
2.5.3 试验方法
2.5.4 MK和 FA对 MKPC净浆抗压强度的影响
2.5.5 MK和 FA对 MKPC净浆体积变形的影响
2.5.6 MK和 FA对 MKPC净浆与普通硅酸盐混凝土粘结性能的影响
2.5.7 机理分析
2.6 本章小结
第三章 MKPC净浆与混凝土粘结耐水性试验
3.1 试验方案
3.2 空白组试件单双面粘结强度对比
3.3 不同侵蚀环境对粘结耐久性的影响
3.3.1 粘结强度
3.3.2 抗压强度
3.3.3 变形
3.4 不同侵蚀环境对微观形貌的影响
3.5 不同侵蚀环境对XRD的影响
3.6 不同矿物掺合料对粘结耐久性的影响
3.6.1 粘结强度
3.6.2 抗压强度
3.6.3 变形
3.6.4 长期浸泡下的硫酸根离子扩散
3.7 不同矿物掺合料对微观形貌的影响
3.8 不同矿物掺合料对XRD的影响
3.9 本章小结
第四章 MKPC净浆与混凝土粘结抗冻融性试验
4.1 试验方案
4.2 不同侵蚀液对粘结抗冻融性的影响
4.2.1 粘结强度
4.2.2 抗折强度
4.2.3 质量损失
4.2.4 变形
4.3 不同侵蚀液对冻融微观形貌的影响
4.4 不同侵蚀液对冻融XRD的影响
4.5 不同矿物掺合料对粘结抗冻融性的影响
4.5.1 粘结强度
4.5.2 抗折强度
4.5.3 质量损失
4.5.4 变形
4.5.5 冻融循环作用下的硫酸根离子扩散
4.6 不同矿物掺合料对冻融形貌的影响
4.7 不同矿物掺合料对冻融XRD的影响
4.8 本章小结
第五章 电脉冲作用下MKPC浆体中硫酸根离子的扩散
5.1 试验准备
5.2 电脉冲作用下的硫酸根离子扩散
5.2.1 空白组试件的硫酸根离子扩散情况
5.2.2 不同矿物掺合料对硫酸根离子扩散的影响
5.2.3 硫酸根离子扩散对MKPC试件抗压强度的影响
5.3 不同侵蚀条件下硫酸根离子最大渗透深度的比较
5.4 电脉冲与长期浸泡硫酸根离子扩散对应关系
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
参考文献
致谢
硕士期间发表的主要论文
发表期刊
【参考文献】：
期刊论文
[1]低掺量粉煤灰再生混凝土抗冻耐久性试验研究[J]. 何晓莹,王瑞骏,陶喆,付腾欢. 硅酸盐通报. 2018(11)
[2]偏高岭土改性磷酸镁水泥[J]. 石亚文,陈兵. 硅酸盐学报. 2018(08)
[3]电脉冲加速磷酸钾镁水泥硫酸盐侵蚀方法初探[J]. 崔磊,吴发红. 四川建材. 2018(03)
[4]磷酸钾镁水泥净浆抗盐冻性能研究[J]. 吴发红,崔磊,杨建明,卞骞. 硅酸盐通报. 2018(02)
[5]磷酸镁水泥研究进展[J]. 赵思勰,晏华,李云涛,汪宏涛,胡志德. 硅酸盐通报. 2017(10)
[6]细菌水泥混凝土路面修补材料性能实验研究[J]. 黄建胜. 湖南交通科技. 2017(03)
[7]硅灰和石灰石粉对磷酸钾镁水泥抗盐冻性能的影响[J]. 陆敬文,胡夏闽,杨建明,李涛. 混凝土. 2017(02)
[8]电脉冲下矿物掺合料对砂浆硫酸盐侵蚀的影响[J]. 黄谦,王冲,周莹,杨长辉. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[9]粉煤灰改性磷酸镁水泥耐水性能研究[J]. 吴占鹏. 市政技术. 2015(06)
[10]硫酸根离子对带裂缝混凝土中氯离子扩散性能的影响研究[J]. 宋立康,王曙光,徐锋,刘伟庆,张红光. 混凝土. 2015(08)
博士论文
[1]侵蚀环境下磷酸铵镁水泥基涂料的耐久性能及机理研究[D]. 李军.中国矿业大学 2018
[2]磷酸镁水泥基材料的修补粘结性能研究[D]. 范英儒.重庆大学 2016
[3]混凝土冻融蠕变特性及损伤破裂机理研究[D]. 李兵.中国矿业大学 2016
[4]超高韧性水泥基复合材料与混凝土的界面粘结性能及其在抗弯补强中的应用[D]. 王冰.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]改性磷酸钾镁水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀研究[D]. 卞骞.安徽理工大学 2018
[2]磷酸钾镁水泥抗硫酸盐侵蚀性能试验研究[D]. 崔磊.安徽理工大学 2018
[3]Q235钢表面磷酸镁水泥防腐涂层的制备及改性研究[D]. 杨海艳.西南交通大学 2018
[4]磷酸钾镁水泥（MKPC）砂浆硫酸盐腐蚀行为及其机理研究[D]. 于长娟.江苏科技大学 2018
[5]电脉冲对水泥水化及硫酸盐侵蚀反应的影响[D]. 殷吉强.重庆大学 2015
[6]用于高铁无砟轨道损伤快速修复磷酸镁水泥研究[D]. 胡华洁.上海交通大学 2015
[7]磷酸镁水泥耐水性及抗钢筋锈蚀性能研究[D]. 常远.湖南大学 2014
[8]改性磷酸镁水泥基材料的性能研究[D]. 高瑞.西安建筑科技大学 2014
[9]磷酸镁复合改性水泥路面快速修复材料及耐久性研究[D]. 王宇文.长沙理工大学 2014
[10]氯盐环境下预应力混凝土桥梁耐久性环境区划研究[D]. 蒋欣.长安大学 2013
本文编号：3653175
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 水泥混凝土侵蚀破坏
1.2 水泥混凝土的修补
1.2.1 水泥混凝土的修补材料
1.2.2 水泥混凝土的修补方法
1.3 磷酸镁水泥(MPC)的基本特性及水化机理
1.3.1 MPC基材料的基本特性
1.3.2 MPC基材料的水化机理
1.4 MPC基材料耐久性研究现状
1.4.1 MPC基材料耐水性研究现状
1.4.2 MPC基材料耐盐溶液侵蚀研究
1.4.3 MPC基材料抗冻性研究
1.5 MPC基材料与普通硅酸盐水泥混凝土粘结性能研究
1.5.1 MPC基材料粘结性能的影响因素
1.6 水泥基材料中硫酸根离子扩散
1.6.2 混凝土中硫酸根离子扩散的研究进展
1.6.3 MPC基材料中的硫酸根离子扩散研究进展
1.7 本文研究内容
1.8 技术路线
第二章 试验制备及研究方法
2.1 试验原料
2.1.1 重烧氧化镁
2.1.2 磷酸二氢钾
2.1.3 复合缓凝剂
2.1.4 矿物掺合料
2.2 试件制备与养护
2.2.1 MKPC浆体的制备
2.2.2 本试验采用的试件尺寸
2.2.3 试件养护
2.3 主要试验设备
2.4 测试方法
2.4.1 流动性的测定
2.4.2 水化温度测定
2.4.3 变形测定
2.4.4 质量损失的测定
2.4.5 硫酸根离子测定
2.4.6 抗压强度和抗折粘结强度测试
2.4.7 微观测试
2.5 MKPC净浆配合比设计
2.5.1 原料
2.5.2 试件制备
2.5.3 试验方法
2.5.4 MK和 FA对 MKPC净浆抗压强度的影响
2.5.5 MK和 FA对 MKPC净浆体积变形的影响
2.5.6 MK和 FA对 MKPC净浆与普通硅酸盐混凝土粘结性能的影响
2.5.7 机理分析
2.6 本章小结
第三章 MKPC净浆与混凝土粘结耐水性试验
3.1 试验方案
3.2 空白组试件单双面粘结强度对比
3.3 不同侵蚀环境对粘结耐久性的影响
3.3.1 粘结强度
3.3.2 抗压强度
3.3.3 变形
3.4 不同侵蚀环境对微观形貌的影响
3.5 不同侵蚀环境对XRD的影响
3.6 不同矿物掺合料对粘结耐久性的影响
3.6.1 粘结强度
3.6.2 抗压强度
3.6.3 变形
3.6.4 长期浸泡下的硫酸根离子扩散
3.7 不同矿物掺合料对微观形貌的影响
3.8 不同矿物掺合料对XRD的影响
3.9 本章小结
第四章 MKPC净浆与混凝土粘结抗冻融性试验
4.1 试验方案
4.2 不同侵蚀液对粘结抗冻融性的影响
4.2.1 粘结强度
4.2.2 抗折强度
4.2.3 质量损失
4.2.4 变形
4.3 不同侵蚀液对冻融微观形貌的影响
4.4 不同侵蚀液对冻融XRD的影响
4.5 不同矿物掺合料对粘结抗冻融性的影响
4.5.1 粘结强度
4.5.2 抗折强度
4.5.3 质量损失
4.5.4 变形
4.5.5 冻融循环作用下的硫酸根离子扩散
4.6 不同矿物掺合料对冻融形貌的影响
4.7 不同矿物掺合料对冻融XRD的影响
4.8 本章小结
第五章 电脉冲作用下MKPC浆体中硫酸根离子的扩散
5.1 试验准备
5.2 电脉冲作用下的硫酸根离子扩散
5.2.1 空白组试件的硫酸根离子扩散情况
5.2.2 不同矿物掺合料对硫酸根离子扩散的影响
5.2.3 硫酸根离子扩散对MKPC试件抗压强度的影响
5.3 不同侵蚀条件下硫酸根离子最大渗透深度的比较
5.4 电脉冲与长期浸泡硫酸根离子扩散对应关系
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究展望
参考文献
致谢
硕士期间发表的主要论文
发表期刊
【参考文献】：
期刊论文
[1]低掺量粉煤灰再生混凝土抗冻耐久性试验研究[J]. 何晓莹,王瑞骏,陶喆,付腾欢. 硅酸盐通报. 2018(11)
[2]偏高岭土改性磷酸镁水泥[J]. 石亚文,陈兵. 硅酸盐学报. 2018(08)
[3]电脉冲加速磷酸钾镁水泥硫酸盐侵蚀方法初探[J]. 崔磊,吴发红. 四川建材. 2018(03)
[4]磷酸钾镁水泥净浆抗盐冻性能研究[J]. 吴发红,崔磊,杨建明,卞骞. 硅酸盐通报. 2018(02)
[5]磷酸镁水泥研究进展[J]. 赵思勰,晏华,李云涛,汪宏涛,胡志德. 硅酸盐通报. 2017(10)
[6]细菌水泥混凝土路面修补材料性能实验研究[J]. 黄建胜. 湖南交通科技. 2017(03)
[7]硅灰和石灰石粉对磷酸钾镁水泥抗盐冻性能的影响[J]. 陆敬文,胡夏闽,杨建明,李涛. 混凝土. 2017(02)
[8]电脉冲下矿物掺合料对砂浆硫酸盐侵蚀的影响[J]. 黄谦,王冲,周莹,杨长辉. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[9]粉煤灰改性磷酸镁水泥耐水性能研究[J]. 吴占鹏. 市政技术. 2015(06)
[10]硫酸根离子对带裂缝混凝土中氯离子扩散性能的影响研究[J]. 宋立康,王曙光,徐锋,刘伟庆,张红光. 混凝土. 2015(08)
博士论文
[1]侵蚀环境下磷酸铵镁水泥基涂料的耐久性能及机理研究[D]. 李军.中国矿业大学 2018
[2]磷酸镁水泥基材料的修补粘结性能研究[D]. 范英儒.重庆大学 2016
[3]混凝土冻融蠕变特性及损伤破裂机理研究[D]. 李兵.中国矿业大学 2016
[4]超高韧性水泥基复合材料与混凝土的界面粘结性能及其在抗弯补强中的应用[D]. 王冰.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]改性磷酸钾镁水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀研究[D]. 卞骞.安徽理工大学 2018
[2]磷酸钾镁水泥抗硫酸盐侵蚀性能试验研究[D]. 崔磊.安徽理工大学 2018
[3]Q235钢表面磷酸镁水泥防腐涂层的制备及改性研究[D]. 杨海艳.西南交通大学 2018
[4]磷酸钾镁水泥（MKPC）砂浆硫酸盐腐蚀行为及其机理研究[D]. 于长娟.江苏科技大学 2018
[5]电脉冲对水泥水化及硫酸盐侵蚀反应的影响[D]. 殷吉强.重庆大学 2015
[6]用于高铁无砟轨道损伤快速修复磷酸镁水泥研究[D]. 胡华洁.上海交通大学 2015
[7]磷酸镁水泥耐水性及抗钢筋锈蚀性能研究[D]. 常远.湖南大学 2014
[8]改性磷酸镁水泥基材料的性能研究[D]. 高瑞.西安建筑科技大学 2014
[9]磷酸镁复合改性水泥路面快速修复材料及耐久性研究[D]. 王宇文.长沙理工大学 2014
[10]氯盐环境下预应力混凝土桥梁耐久性环境区划研究[D]. 蒋欣.长安大学 2013
本文编号：3653175
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