新型混凝土表面防护材料的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

自混凝土问世，在150多年间先后经历了素混凝土、钢筋预应力混凝土以及包含外加剂的高性能混凝土三个具有革命性的发展阶段，目前混凝土已经成为应用最为广泛也是最为重要的建筑材料。在最近的几十年间，我国以及世界各国的水泥产量在逐渐的上升，2015年我国的水泥产量达到了23.47亿吨。

近些年来，由于混凝土耐久性的问题给世界各国带来了十分严重的经济损失，对于混凝土耐久性的研究已经成为国内外的一个热点，国外的学者甚至用“五倍定律”来描述混凝土耐久性的重要性。而所谓混凝土结构耐久性,是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持其安全、使用功能和外观要求的能力。以我国为例，我国的混凝土结构耐久性病害表现上反映出鲜明的“南锈北冻”的区域特征：东北、华北和西北地区气候严寒,存在着正负温交替和大量使用除冰盐的情况,混凝土结构往往表现为冻融破坏、除冰盐破坏以及盐冻破坏；东南和南方地区气候普遍湿热,常受海洋环境影响,往往因混凝土碳化或氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀。由于我国东南海岸线较长，绵延35000km（位居世界第三），每年由于氯离子的侵蚀破坏对我国造成了严重的经济损失。

目前国内外关于海工混凝土抗氯离子侵蚀所采用的一些措施主要有以下几种：掺加减缩剂和引气剂、使用矿物掺合料、采用聚丙烯纤维混凝土、混凝土表面涂层等。其中，曾志等人研究对比了分别掺有粉煤灰、硅灰、矿渣的密实砂浆涂层对混凝土氯离子抵抗能力的影响，证实了砂浆层能够降低混凝土本体的氯离子扩散系数，提高混凝土本体的抗氯离子渗透能力。马保国等人研究了nt对于水泥基材料的作用效果，发现在参量为3%时，硬化浆体的孔隙率在水化28天时降低了37%，无害孔增加了41%，有害孔降低了37.9%。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容、目标

（1）研究海工混凝土氯离子侵蚀的机理及特点

（2）研究掺有不同矿物掺合料的砂浆层对混凝土本体抵抗氯离子侵蚀能力的影响

（3）分析不同种类砂浆层对抗氯离子渗透的改善机理。

2.2试验方案

2.2.1试验原材料

水泥：华新水泥股份有限公司生产的CEM42.5普通硅酸盐水泥（OPC），比表面积为350m2/Kg，化学组成见表1

纳米SiO2：德国固赛公司生产的纳米SiO2（NS），平均粒径为20nm

硅灰：用贵州省遵义铁合金厂提供的硅灰，化学组成为

粉煤灰：阳逻电厂生产的符合GB1596-91的粉煤灰(FA)，化学组成见表1

石：中建三局搅拌站提供

砂：中建三局搅拌站提供

高效减水剂：巴斯夫（中国）有限公司生产的2651F聚羧酸减水剂

2.2.2试验方案

砂浆层配比如下所示：

水胶比=0.35;减水剂0.5%(占胶凝材料)；砂:胶凝材料=1.5；胶凝材料为①80%的水泥 20%的超细粉煤灰；或②80%的水泥 10%的超细粉煤灰 5%硅灰或纳米SiO2。聚丙烯酸乳液0.5%(占胶凝材料);消泡剂5%(占乳液)。

混凝土试验配合比如表2所示。试件准备：先将混凝土和砂浆分别搅拌好，然后在试模底的部浇铸砂浆层，再在砂浆层的上面浇铸混凝土层，共6组。采用的标准试件尺寸直径为φ100±1mm，高度h=50±2mm。试件在实验室制作时，使用150mm×150mm×300mm的试模，成型后置于标准养护室，24h后拆模并浸没于标准养护室的水池中养护。在试验前七天，从试件中钻芯取样，再切割成标准试件，然后继续浸没于水中养护至试验龄期。标准试件为45mm厚的混凝土本体加上5mm厚的砂浆层。

氯离子电迁移试验:先测量标准试件的实际直径和高度,再将试件安装在RCM测定仪上。RCM测定仪如图1所示。其中,阴极为5%NaCl的0.2mol/LKOH溶液,阳极为0.2mol/L的KOH溶液,内外液面相平。恒温在205℃,将RCM测定仪通电(直流30V)。测量阳极溶液的初始温度和初始电流,根据初始电流决定通电时间。试验结束时测定阳极溶液的最终温度。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译；明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备；确定技术方案，并完成开题报告。

第4-11周：完成表面防护材料改善混凝土抗氯离子渗透性能的研究相关方面的试验。

第12-14周：分析试验数据和测试结果，撰写毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

1.曾志,邓德华,原通鹏,唐咸燕.表面砂浆层改善混凝土抗氯离子渗透性能的试验研究[j].河南建材,2006,02:34-37.

2.张利,赵丽丽.环氧砂浆在混凝土表面补强加固中的应用[j].吉林水利,2006,11:24-26.

3.张文渊.tk聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用[j].腐蚀与防护,2003,07:300-302.