聚丙烯酸酯对活性粉末混凝土性能的影响研究

论文摘要

本文以活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简称RPC)的基本配制原理为基础，结合国内外活性粉末混凝土的研究现状与存在问题，通过室内试验，探讨了聚合物对RPC性能的影响与改善作用。试验选用水泥—矿渣—硅灰三组分的胶凝材料体系，以净浆流动度为目标，探讨了高效减水剂与粉末材料、聚丙烯酸酯(PolyacrylicEster，简称PAE)聚合物之间的相容性，并优选出在低水胶比下与水泥、活性粉末相容性较好的高效减水剂；以胶砂流动度、强度为目标，优选出RPC的最佳减水剂掺量、水胶比(W／B)、砂胶比(S／B)、胶凝材料配比以及适宜的搅拌时间。在成功配制RPC的基础上，重点研究了聚丙烯酸酯聚合物掺量、养护制度、矿物掺合料对活性粉末混凝土力学性能和干缩性能的影响。进一步结合微观测试手段，揭示聚合物对RPC的改性机理。研究结果表明：聚合物的掺入使得RPC的抗折强度提高，抗压强度有所下降，折压比增大，改善了不掺钢纤维时RPC的韧性；矿物掺合料对聚合物活性粉末混凝土的强度有明显改善作用。标养条件下的RPC干燥收缩较大，聚合物的掺入改善了RPC在标养下的干缩；热养护后RPC干缩显著降低，聚合物的掺入对其没有明显的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 RPC的特点
• 1.3 国内外对RPC的研究现状
• 1.4 RPC在研究和实际应用中所存在的问题
• 1.5 RPC的发展与应用空间
• 1.5.1 RPC在桥梁中的应用
• 1.5.2 无纤维RPC钢管混凝土
• 1.5.3 RPC在抗震结构的应用
• 1.5.4 RPC在特种结构中的应用
• 1.5.5 RPC在路面工程中的应用
• 1.5.6 在装饰材料中的应用
• 1.6 本文的主要研究内容
• 第二章 粉体材料、聚合物与减水剂之间的相容性
• 2.1 试验简介
• 2.1.1 原材料性能
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 高效减水剂与水泥相容性
• 2.3 矿物掺合料对水泥浆体性能的影响
• 2.3.1 单掺矿物掺合料对水泥浆体流动性的影响
• 2.3.2 双掺矿物掺合料对水泥浆体流动性的影响
• 2.4 聚合物对浆体流动性的影响
• 2.4.1 聚合物、单掺矿物掺合料对浆体流动性的影响
• 2.4.2 聚合物、复掺矿物掺合料对浆体流动性的影响
• 2.4.3 聚合物、粉体材料共掺对浆体流动性的影响
• 2.5 小结
• 第三章 活性粉末混凝土（RPC）的研制
• 3.1 RPC的配制原理
• 3.1.1 匀质性的提高
• 3.1.2 密实度的提高
• 3.1.3 微观结构的改善
• 3.1.4 韧性的增强
• 3.2 试验简介
• 3.2.1 原材料
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 胶凝材料的初始配合比
• 3.3 组成材料对RPC的影响
• 3.3.1 高效减水剂
• 3.3.2 骨料
• 3.3.3 消泡剂
• 3.3.4 水胶比
• 3.3.5 胶凝材料
• 3.4 搅拌时间对RPC强度的影响
• 3.5 RPC的细微观结构模型
• 3.6 小结
• 第四章 聚合物对活性粉末混凝土力学性能的影响
• 4.1 聚合物改性机理
• 4.1.1 水泥混凝土中的聚合物结构形成过程
• 4.2 RPC的试验方法与基准配合比
• 4.3 聚合物掺量对RPC力学性能的影响
• 4.4 养护制度对掺聚合物RPC强度的影响
• 4.4.1 标准养护龄期对掺聚合物RPC力学性能的影响
• 4.4.2 90℃热水养护龄期对掺聚合物RPC力学性能的影响
• 4.4.3 聚合物对RPC的改性机理及微观结构分析
• 4.4.4 90℃热水养护时间对掺聚合物RPC强度的影响
• 4.4.5 养护温度对掺聚合物RPC强度的影响
• 4.5 硅灰对掺聚合物RPC强度的影响
• 4.6 聚合物在RPC中的应用展望
• 4.7 小结
• 第五章 聚合物对活性粉末混凝土干缩性能的影响
• 5.1 概述
• 5.2 试验简介
• 5.2.1 试验方法
• 5.2.2 试验配合比
• 5.3 掺聚合物RPC干缩变形随龄期的变化
• 5.4 不同热养时间对RPC干缩性能的影响
• 5.5 聚合物对RPC干缩性能改善的机理分析
• 5.6 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果