论文总字数：16926字

摘 要

随着硅酸盐水泥的出现，混凝土已迅速成为社会发展和建筑中使用的主要建筑材料，并广泛用于各种建筑项目中。混凝土是近代使用最广泛的人造材料，但混凝土也存在一些缺点：容易产生裂缝，出现结构性损害会产生难以估计的损失。所以，要使用快速修补材料对混凝土建筑进行及时的修补。按修补材料的种类我们大致可以分为三大类：无机类的修补材料、有机类的修补材料和聚合物改性类的修补材料。大都时候常用的快速修补材料为硫铝酸盐水泥。其具有硬化较快，较高强度的特点，但也存在着一些问题，如：硬化后材料脆性大，体积不稳定等。

本文研究采用聚合物等高分子材料来增韧硫铝水泥，保持后期强度，增加粘结性能。按聚会比分别为0.5、 1.0、1.5 、2.0（聚合物的质量和水泥质量的比）对硫铝酸盐水泥进行改性。

预测结果，硫铝酸盐水泥经过聚合物改性后，粘结强度提高，体积变形减小，早期强度会有很大的提高且后期强度不会倒缩。

关键词：聚合物 硫铝水泥 快速修补材料

Mechanical properties and volumetric deformation of polymer modified sulfur-alumina cement repair materials

Abstract

With the advent of Portland cement, concrete has rapidly become the main building material used in social development and construction, and is widely used in various construction projects. Concrete is the most widely used man-made material in modern times, but concrete also has some shortcomings: it is prone to cracks, and structural damage will cause unpredictable losses. Therefore, rapid repair materials should be used to repair concrete buildings in time. Common repair materials can be divided into three categories: inorganic repair materials, organic repair materials and polymer modified repair materials. Sulphoaluminate cement is a commonly used quick repair material. Sulphoaluminate cement has the characteristics of rapid hardening and high strength, but there are also some problems, such as: the material is brittle and the volume is unstable after hardening.

In this paper, polymer materials such as polymers are used to toughen the sulfoaluminum cement to maintain the later strength and increase the bonding performance. The sulfoaluminate cement was modified according to the party ratios of 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 (the ratio of polymer mass to cement mass).

Predicted results, after polymer modification of sulfoaluminate cement, the bonding strength is increased, the volumetric deformation is reduced, the early strength will be greatly improved and the later strength will not shrink.

Key Words：Polymer; Sulfur-alumina cement; Quick repair materials

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 修补材料的研究现状 2

1.2.1无机类修补材料 2

1.2.2有机类修补材料 3

1.2.3有机改性类修补材料 3

1.3 硫铝酸盐水泥 3

1.3.1 硫铝酸盐水泥的性能 3

1.3.2 硫铝酸盐水泥的水化 4

1.3.3 硫铝酸盐水泥的应用 5

1.4 快速修补材料的性能要求 6

1.4.1 早期强度 6

1.4.2 凝结时间 6

1.4.3 工作性 6

1.4.4 体积稳定性 6

1.4.5 界面粘结性 7

1.4.6变形能力 7

1.4.7 耐久性 7

1.4.8 经济性 7

1.5 聚合物 7

1.6 修补砂浆研究现状 8

1.7 研究目的及意义 9

1.8 实验创新点 9

第二章 实验原料与方法 10

2.1 实验原料 10

2.2实验设备 11

2.3 实验方法 12

2.3.1 实验的配比 12

2.3.2 砂浆的制作工艺 12

2.3.3 养护制度 12

2.3.4 力学性能实验 12

2.3.5 其他性能测试 12

第三章 实验结果与分析 13

3.1 PVA胶粉改性硫铝酸盐水泥修补材料 13

3.2 丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥修补材料 13

3.3 其他性能 14

第四章 结论与展望 15

4.1 结论 15

4.1.1 抗折强度 15

4.1.2 流动度 15

4.1.3 抗压强度 15

4.1.4 体积变形 15

4.2展望 16

参考文献 17

致 谢 18

第一章 绪论

1.1 研究背景

由于随着硅酸盐水泥的出现，混凝土已广泛用于各种建筑项目中并迅速成为社会发展和建筑中使用的主要建筑材料。混凝土是近代使用最广泛的人造材料，具有一系列优点：成本低，易于制备且用途广泛。其中，波特兰水泥混凝土结构可以说是建筑领域最常用的结构形式。但是，这种建筑结构并不完美。钢筋混凝土结构受其本身的使用环境的影响，从而使其耐久性大大地降低，并且在结构损坏后会产生严重的不可预测的结果。半个多世纪以前，钢筋混凝土结构在中国的发展和应用。在各种破坏因素的影响下，许多钢筋混凝土结构已经进入无法使用的阶段。特别是许多高负荷项目都亟需得到了修复或处理，例如公路、高铁和跨江、跨海大桥已经受到了一定程度的破坏。假如这些损坏不能尽快地得到修护，它们可能会逐渐发展成结构性损坏，并可能带来灾难性后果。

在整个建筑业中，工程建筑的维修和加固项目会一直存在于中后期的开发。数据还显示，发达国家对维修项目的投资占建筑业总投资的50％以上。造成这种情况的原因的多方面分析：第一，在材料成本上，相比于重建，维护和大修既不会发生结构性损坏，也可以保证建筑物的安全。就建筑物安全而言，持续服务的成本将降低，从而节省资源并促进可持续发展。第二，在时间成本上，维修加固项目只会持续很短的时间，某些早期的维修加固项目甚至在施工过程中提供服务。总之，建筑物的使用效率已大大提高。因此，发达国家专注于维修项目是很有道理的。

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