地面用高性能水泥基自流平砂浆的配制及应用

论文摘要

水泥基自流平砂浆具有优良的性能,在节能降耗、环保及提高建筑物质量等方面都发挥着重要作用。目前我国水泥基自流平砂浆存在品种少、性能差、缺乏快硬早强地面自流平材料,而且价格昂贵。因此,开发高质量、经济型、快硬性水泥基自流平砂浆具有实际的工程实用价值。此外,目前重庆市在水泥基自流平砂浆的研究应用方面,规模小、技术基础薄弱,本研究对加快水泥基自流平砂浆在本地区的发展及应用具有现实意义。本文通过组成材料、温湿度对自流平砂浆性能的影响分析以及配合比优化,得到早强、快硬高性能水泥基自流平砂浆配合比;并通过XRD、SEM测试分析,对自流平砂浆早强、高强、表面泛白等机理进行了研究;最后通过自流平砂浆的试用,总结了水泥基自流平配置时应注意的问题和施工技术措施并评价其经济性。研究结果表明:1)胶凝体系中硫铝酸盐水泥在10%~15% (占胶凝材料总量)、粉煤灰和矿渣取代水泥总量在20%~30%并保持矿渣与粉煤灰的比例为1.5左右时;骨料体系中选择山硅石英砂并控制集胶比为1.0左右时;外加剂体系中可分散乳胶粉(RE5011L)、稳定剂(A1、A2)和消泡剂(P808)的掺量范围分别为2.0%~2.5%、0.05%左右和0.5%~1.0%时,配制的自流平砂浆各方面性能及成本较优。2)根据正交设计试验结果分析得出:可分散乳胶粉(RE5011L)、稳定剂(A1/A2)和消泡剂(P808)最佳掺量分别为1.5%、0.05%和0.6%。根据最优配合比配制的水泥基自流平砂浆性能指标明显优于JC/T985—2005《地面用水泥基自流平砂浆》标准要求,完全满足课题要求。3)当温度<20℃、湿度>70%时,标准试验条件下得出的配方早期强度不能满足配制要求,需对配合比进行调整。调整结果如下:普通硅酸盐水泥由60%~75%调整到75%~80%,硫铝酸盐水泥由10%~15%调整到5%~10%,粉煤灰由5%~10%调整到0~5%,矿渣由15%~20%调整到10~15%,其它组成材料不变。4)XRD和SEM分析表明:自流平砂浆在水化硬化过程中,生成了膨胀型钙矾石,并且钙矾石的数量随着龄期增长逐渐增多,结构不断密实。如果自流平砂浆削泡不好就会在砂浆表面形成白色的CaCO3。5)根据试验研究,总结了自流平砂浆的施工工艺、技术措施以及配制自流平砂浆应注意的问题,对自流平砂浆的工程应用具有指导作用。自流平砂浆材料成本价格仅为507~657元/吨,具有较好的经济性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 自流平材料的研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 水泥基自流平材料的组成
• 1.4 水泥基自流平材料的评价标准
• 1.5 水泥基自流平材料的典型配方及性能
• 1.6 本课题的研究意义
• 1.7 课题研究的主要内容
• 2 原材料和试验方法
• 2.1 原材料
• 2.1.1 水泥
• 2.1.2 砂子
• 2.1.3 矿物掺合料
• 2.1.5 高效减水剂
• 2.1.6 可再分散乳胶粉
• 2.1.7 稳定剂
• 2.1.8 消泡剂
• 2.1.9 水
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 试验条件
• 2.2.2 流动度试验
• 2.2.3 抗压强度、抗折强度试验
• 2.2.4 收缩试验
• 2.2.5 耐磨试验
• 2.2.6 粘结拉伸和抗冲击性试验
• 2.2.7 流出时间测试法
• 3 组成材料对水泥基自流平砂浆性能影响的研究
• 3.1 硫铝酸盐水泥对自流平砂浆性能的影响
• 3.1.1 硫铝酸盐水泥对自流平砂浆工作性的影响
• 3.1.2 硫铝酸盐水泥对自流平砂浆强度的影响
• 3.1.3 硫铝酸盐水泥对自流平砂浆尺寸变化率的影响
• 3.2 砂对自流平砂浆性能的影响
• 3.2.1 集胶比对自流平砂浆性能的影响
• 3.2.2 砂的种类对自流平砂浆性能的影响
• 3.3 粉煤灰对自流平砂浆性能的影响
• 3.3.1 粉煤灰对自流平砂浆流动性的影响
• 3.3.2 粉煤灰对自流平砂浆强度的影响
• 3.4 矿渣对自流平砂浆性能的影响
• 3.4.1 矿渣对自流平砂浆流动性的影响
• 3.4.2 矿渣对自流平砂浆强度的影响
• 3.5 粉煤灰和矿渣复配对自流平砂浆性能的影响
• 3.5.1 粉煤灰和矿渣复配对自流平砂浆流动性的影响
• 3.5.2 粉煤灰和矿渣复配对自流平砂浆强度的影响
• 3.6 可再分散乳胶粉对自流平砂浆性能的影响
• 3.6.1 可再分散乳胶粉对自流平砂浆流动性能的影响
• 3.6.2 可分散乳胶粉对自流平砂浆强度和耐磨性的影响
• 3.7 稳定剂对自流平砂浆性能的影响
• 3.7.1 稳定剂对自流平砂浆工作性的影响
• 3.7.2 稳定剂对自流平砂浆强度的影响
• 3.7.3 稳定剂对自流平砂浆抗裂性能的影响
• 3.8 消泡剂对自流平砂浆性能的影响
• 3.8.1 消泡剂对自流平砂浆流动性的影响
• 3.8.2 消泡剂对自流平砂浆强度的影响
• 3.9 本章小结
• 4 正交试验
• 4.1 正交因素水平
• 4.2 正交试验结果与分析
• 4.3 本章小结
• 5 温湿度对高性能自流平砂浆的影响
• 5.1 温湿度对自流平砂浆流动性及强度的影响
• 5.2 自流平砂浆配合比的调整
• 5.3 本章小结
• 6 自流平砂浆的微观性能分析
• 6.1 自流平砂浆的XRD 分析
• 6.2 自流平砂浆的SEM 分析
• 6.3 本章小结
• 7 地面用高性能水泥基自流平砂浆的应用
• 7.1 自流平砂浆的施工工艺及技术措施
• 7.1.1 地面基层处理
• 7.1.2 自流平砂浆的拌制及铺设
• 7.2 配制自流平砂浆应注意的问题
• 7.3 自流平砂浆的现场浇筑情况
• 7.4 自流平砂浆的成本
• 8 结论
• 8.1 结论
• 8.2 不足之处及后续研究
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目