聚合物改性水泥混凝土/砂浆在海洋工程防腐与修复中的应用研究

论文摘要

由于海洋工程钢筋混凝土结构长期受海水的侵蚀与腐蚀作用,会产生严重的结构破坏,但目前常用的防腐与修复措施并未达到长效节约的预期效果。聚合物改性水泥混凝土/砂浆是近年来的一种新型建筑材料,通常具有优异的防水和耐久性能。经查阅大量文献资料,本研究中优选了环氧树脂、环氧树脂乳液、聚丙烯酸酯乳液作为水泥混凝土/砂浆改性用聚合物并对其主要性能进行研究。其中,聚合物改性水泥混凝土设计强度为C40,环氧树脂、环氧树脂乳液掺量均为020%,聚合物改性水泥砂浆设计强度为M30,环氧树脂乳液、聚丙烯酸酯乳液掺量分别为020%与035%,并对比分析了聚合掺量对水泥混凝土的工作性、力学强度及耐久性的变化规律;采用微观表征手段分析了聚合物对水泥混凝土的改性机理。研究中还针对海洋工程钢筋混凝土结构机构部位及破坏程度提出防腐与修复技术方案及施工工艺。得出以下主要结论:1)环氧树脂对聚合物改性水泥混凝土工作性影响较小,并使其力学强度呈现增长后下降的变化规律,耐久性改善程度随环氧树脂掺量呈先快后慢的变化趋势,当环氧树脂掺量大于等于5%时,其力学指标与耐久性指标均符合海洋工程混凝土防腐与修复指标要求。2)环氧树脂乳液、聚丙烯酸酯乳液均使聚合物改性水泥砂浆抗压强度有一定程度降低,但可显著改善其体积稳定性、耐久性能,试验研究证明环氧树脂乳液、聚丙烯酸酯乳液最佳掺量范围分别为15%20%与20%25%,但在该掺量范围内环氧树脂乳液改性水泥砂浆抗压强度低于混凝土修复砂浆强度指标要求,且经济性差。3)根据不同海洋环境分区及其海洋工程钢筋混凝土结构腐蚀特点,提出防腐与修复多层体系应用技术。如在浪溅区、水位变动区,钢筋混凝土结构腐蚀程度最严重的区域,采用环氧树脂改性水泥混凝土浇筑+聚丙烯酸酯乳液改性水泥砂浆保护层+硅烷浸渍剂喷涂等多层防腐措施,从而达到长效耐久的使用目标。结果表明,环氧树脂改性水泥混凝土和聚丙烯酸酯乳液改性水泥砂浆被用作海洋工程钢筋混凝土结构的防腐与修复材料。具有优异的机械性能,干缩性能和耐久性等,均符合指标要求,并与旧混凝土牢固粘合,修复效果好,社会经济效益显著。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘芝敏

导师: 王彦敏,辛公锋

关键词: 聚合物,聚合物改性水泥混凝土,防腐与修复,性能研究,应用技术

来源: 山东交通学院

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,金属学及金属工艺

单位: 山东交通学院

分类号: TG179;P75

DOI: 10.27864/d.cnki.gsjtd.2019.000030

总页数: 86

文件大小: 2670K

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