【摘 要】
：
在推行建筑节能的时代背景下,泡沫混凝土由于其良好的保温和隔热性能,逐渐被推广应用,并且其能够与大多数建筑材料很好的相容,强度也可根据实际工程需要进行调整,因此,泡沫混凝土的应用领域逐渐拓宽。但由于泡沫混凝土的制备工艺特殊,需要借助物理或化学方法引入气泡,使泡沫混凝土内部孔隙所占的体积较大,这也构成了泡沫混凝土的结构缺陷,导致泡沫混凝土极易吸水,进而影响其耐久性,缩短了泡沫混凝土的使用寿命。因此,提
论文部分内容阅读
在推行建筑节能的时代背景下,泡沫混凝土由于其良好的保温和隔热性能,逐渐被推广应用,并且其能够与大多数建筑材料很好的相容,强度也可根据实际工程需要进行调整,因此,泡沫混凝土的应用领域逐渐拓宽。但由于泡沫混凝土的制备工艺特殊,需要借助物理或化学方法引入气泡,使泡沫混凝土内部孔隙所占的体积较大,这也构成了泡沫混凝土的结构缺陷,导致泡沫混凝土极易吸水,进而影响其耐久性,缩短了泡沫混凝土的使用寿命。因此,提升泡沫混凝土的防水性能是改善其耐久性的关键问题。目前,表面防水处理是改善泡沫混凝土防水性能的有效方法,通常是将防水材料涂覆于泡沫混凝土表面,形成一定厚度的防水层,从而起到阻止水分进入泡沫混凝土内部的作用,开发新型的有效防水材料对泡沫混凝土防水性能的改善具有重要意义。本文使用异丁基三乙氧基硅烷（IBTS）、氧化石墨烯（GO）、正硅酸四乙酯（TEOS）合成了四种硅烷乳液:硅烷乳液（IBTS乳液）、氧化石墨烯/硅烷复合乳液（GO/IBTS复合乳液）、正硅酸四乙酯/硅烷复合乳液（TEOS/IBTS复合乳液）、氧化石墨烯/正硅酸四乙酯/硅烷复合乳液（GO/TEOS/IBTS复合乳液）,将它们应用到自主研发的泡沫混凝土表面,研究泡沫混凝土的防水、防覆冰性能及其机理。（1）试验准备阶段,制备四种防水乳液和泡沫混凝土。使用IBTS、GO、TEOS为主要原料,平平加O作为水性乳化剂,司班80作为油性乳化剂,聚乙二醇2000作为分散剂,采用溶胶凝胶法制备四种硅烷乳液;采用高贝利特硫铝酸盐水泥、I级FA为原料,使用物理发泡方式制备出三种不同密度的泡沫混凝土以及一种内掺粉煤灰的泡沫混凝土,并测试了其表观密度、比强度、孔结构、导热系数、吸水率等基本性能。（2）使用制备好的四种防水乳液对泡沫混凝土进行表面涂覆处理。通过毛细吸水试验发现GO/TEOS/IBTS复合乳液对泡沫混凝土的防水效果最好,单次涂覆时,泡沫混凝土的毛细吸水系数仅为513.51 g·m-2·h-1/2;通过渗透深度试验发现IBTS乳液通过毛细作用渗入泡沫混凝土内部生成的防水层最厚,可达到16.05 mm;通过接触角测试和滚动角测试发现乳液会与泡沫混凝土结合生成超疏水的防水层,即使采用流动水冲刷,也仅仅会浸湿混凝土的表面,不会浸入混凝土的内部,同时还会带走泡沫混凝土表面的灰尘,具有一定的自清洁功能。（3）在实验室环境下,研究-20℃、0℃和40℃三种温度外涂四种硅烷乳液对泡沫混凝土防水性能的影响。发现在-20℃、0℃下,四种乳液的防水效果普遍优于40℃。同时,不同温度下硅烷乳液作用于泡沫混凝土后生成的防水层厚度不同,在-20℃的环境下,泡沫混凝土生成的防水层厚度最厚,40℃时最小;通过滚动角测试发现,-20℃下,涂覆四种乳液的泡沫混凝土均具有良好的防水效果,防水层的滚动角基本都在10°以内,达到超疏水状态,且涂覆GO/IBTS复合乳液和GO/TEOS/IBTS复合乳液的泡沫混凝土的滚动角更小,其防水效果也更好;接触角测试结果与滚动角测试结果相吻合,涂覆GO/IBTS复合乳液和GO/TEOS/IBTS复合乳液的泡沫混凝土与水的接触角分别达到120°和130°。（4）在自然环境下,研究乳液对泡沫混凝土的防水效果,自11月中旬至次年2月中旬进行了暴露试验。试验证明,在自然环境下暴露三个月,GO/IBTS复合乳液的防水效果最好,其经受大气、温度、光线考验的能力较强;IBTS乳液仅次之;GO/TEOS/IBTS复合乳液前期防水效果较好,但经受自然环境考验能力较差,导致后期防水效果下降;TEOS/IBTS复合乳液的防水效果最差。（5）研究了四种乳液对泡沫混凝土的防覆冰性能的影响。通过结冰时间测试发现四种乳液可以延缓泡沫混凝土的结冰时间,降低泡沫混凝土的界面自由能;通过结冰量测试发现泡沫混凝土试块的倾斜角度越大,对水滴的捕捉能力就越弱,其结冰量也越小,涂覆GO/IBTS复合乳液的试块表面结冰量最少,其对水滴的捕捉能力最弱;通过疏冰性测试发现表面涂覆乳液的泡沫混凝土,表层体现出超疏水性能,水未能渗入试块内,仅在试块表面结冰。（6）通过表面接触角、滚动角、SEM、EDS、XRD、FT-IR、TG等微观测试,认为泡沫混凝土超疏水的机理为泡沫混凝土孔洞部分生长着针状的钙矾石,使得泡沫混凝土变得粗糙,表面涂覆乳液后,乳液会通过毛细作用渗入孔洞并作用于泡沫混凝土表面,生成大量水化硅酸钙和有机防水物质附着在针状的钙矾石表面,大大减少泡沫混凝土的表面能,使泡沫混凝土达到超疏水状态,满足Cassie理论模型。
其他文献
双钢板混凝土（SCS）组合剪力墙优越的抗震性能及抗冲击性能使其广泛的应用于超高层结构、防撞和防爆结构、核电结构、海上结构等,本课题基于SCS组合剪力墙优势,结合缓冲吸能设计理论和装配式理念,提出了一种抗冲击性能优良的带防护层装配式双钢板混凝土组合剪力墙（Prefabricated Protective Steel-Concrete Composite Shear Wall,简称PSC组合墙）,PS
钢-混凝土组合梁在民用基础设施发达的国家普遍存在,这种结构形式能够最大程度上发挥钢材和混凝土两种建筑材料的优越性能。为了提高公路桥梁的行车舒适性和上部结构的连续性,连续组合结构一直是多跨桥梁的最佳选择。然而,在负弯矩作用下,多跨连续组合梁中支点由于混凝土板的开裂会导致截面刚度和使用寿命不断下降。当结构因各种原因发生破坏时,采用合适的材料和技术进行加固比拆除和重建更加经济和省时。CFRP（Carbo
增压压缩机是制氧行业中普遍使用的动力机械设备,在钢铁冶炼领域中发挥着重要作用。但是因其运行过程中产生的噪声级高、噪声源多、影响面宽等特点,使增压机成为了制氧厂房内主要噪声污染源,对增压机进行噪声治理刻不容缓。为此本文在增压机组噪声测试的基础上,分析了主要噪声源的特性,并结合消声技术和微穿孔吸声理论,设计了一种新型的微穿孔板复合式消声装置。其次,利用声传递矩阵法构建了复合式消声装置的声学模型,并对其
沿海地区是人类活动的重要场所,养育着全球近三分之一的人口。近年来经济和社会迅速发展,沿海地区人口日益增长,其生活和生产用水需求逐年上升,对地下水的开采量也因此增加,引起多地发生海水入侵现象。海水入侵已经成为全球范围的环境问题,严重威胁沿海地区地下水资源的开发利用,对居民用水安全和区域可持续发展造成不利影响。本文以某沿海地区为例,基于GQISWI、HFE-D和GALDIT对研究区海水入侵现状和脆弱性
地震是目前人类面临的主要自然灾害之一,能够带来巨大的人员伤亡和经济损失。为了减小损失,挽救人民的生命财产安全,需要在震后第一时间形成应急决策,开展救援工作,其关键是建立合适的快速评估方法来确定地震灾情的范围和程度。地震带来的损失大部分是由建筑结构的倒塌破坏造成的,所以评估预测建筑结构的破坏程度对救援工作的合理开展具有重大的指导意义。钢筋混凝土（RC）框架结构是目前城镇建筑结构中最常用的形式之一,其
在城市更新及产业结构调整的背景下,工业遗产因其所处的地理优势和历史、社会、艺术、科技价值吸引了社会各界的关注。创意产业的新兴,符合当前产业结构升级的趋势。工业遗产的低租金和开敞空间与文化创意产业的发展需求契合,创意产业园成为了工业遗产改造的主要模式之一。二者的结合不仅创造了巨大的经济效益与社会价值,而且也带来了一些经济、社会和环境问题,以致改造后的创意产业园使用效果差强人意。因此,本文采用使用后评
近些年来,随着汽车保有量的逐年递增,道路交通变得越来越拥堵,随之而来的是汽车发生交通事故的可能性不断提高。也因此汽车碰撞的安全性问题愈发受到人们的关注。在交通道路上同向正常行驶的两辆车,可能因为一车突然拐弯或变道,导致另一车避让不及而与之发生小角度重叠碰撞,甚至会导致撞击车辆发生侧翻。因此对两车小角度重叠碰撞的研究也就具有了重要的意义。在汽车的小角度重叠碰撞有两种比较典型的碰撞工况:一种是SUV与
随着纳米技术的逐渐成熟和应用,开发高效的纳米润滑添加剂已成为摩擦学领域中的重要研究方向之一,其中二维纳米金属硫化物因其特殊的纳米片状结构而受到研究者广泛的关注。本文中,通过水热合成法,以去离子水为溶剂成功制备了SnS2纳米片,并通过扫描电镜表征其表面结构,利用拉曼光谱、EDS、XPS能谱等手段分析其化学成分,考察了SnS2纳米片作为润滑添加剂加到PAO基础油中的分散性,探究了滑动速度、载荷及添加剂
近年来,季冻区冻融环境对工程建设的影响以及膨胀土边坡问题已引起国内外广泛关注。我国季冻区膨胀土分布广泛,随着对季冻区工程建设的增加,季冻区膨胀土边坡的灾害问题不断涌现,膨胀土边坡在季冻区冻融循环环境下的边坡变形机理成为当前亟待研究的课题之一。针对该课题,本文通过室内膨胀土边坡模型试验以及数值模拟来开展相关研究工作。本文将室内模型试验与数值模拟研究相结合,通过冻融循环作用下膨胀土边坡室内模型试验,对
硅橡胶是一种典型的介电弹性体（dielectric elastomer,DE）,具有良好的弹性、柔顺性和较宽的温度耐受性,在电场作用下发生电致变形,响应时间快,当电场撤去能恢复到初始状态。由于其电致形变量较低,通常在硅橡胶中添加介电填料制备复合介电材料,来提高机电耦合效率。基于硅橡胶介电弹性体电致变形的工作原理,常被用来制作柔性驱动器、传感器等器件,在生物医学、传感探测、运输等领域有着广阔的前景。