CA-SR養(yǎng)護劑的制備及其力學性能研究

CA-SR養(yǎng)護劑的制備及其力學性能研究摘要本研究旨在制備一種新型的CA-SR養(yǎng)護劑，并研究其力學性能。實驗采用化學合成方法制備CA-SR養(yǎng)護劑，并分別對其原材料、制備條件以及養(yǎng)護效果進行了優(yōu)化。經(jīng)過力學性能測試，證明該養(yǎng)護劑具有較好的抗壓強度和延展性，同時能夠提高混凝土的耐久性。該研究對于混凝土養(yǎng)護劑的開發(fā)與應用具有一定的參考價值。關鍵詞：CA-SR養(yǎng)護劑；力學性能；混凝土耐久性引言混凝土作為建筑工程中最常見的材料之一，在長期使用中會受到各種外界因素的影響，如紫外線、氧化、風化等。這些因素不僅會影響混凝土的外觀，還可能導致其強度和耐久性降低。因此，對混凝土進行養(yǎng)護和保護顯得尤為重要。目前，養(yǎng)護混凝土的方法主要包括濕式養(yǎng)護、膜式養(yǎng)護和化學式養(yǎng)護。其中，化學式養(yǎng)護指的是利用化學養(yǎng)護劑對混凝土進行保護，常見的養(yǎng)護劑包括硅酸鹽、堿式硅酸鹽、硅酸脂、氯離子抑制劑等。近年來，有學者提出一種新型的養(yǎng)護劑——CA-SR養(yǎng)護劑。該養(yǎng)護劑由卡式石粉、硫酸鈣和水合硫鋁酸鹽等原材料制備而成，可以提高混凝土的抗壓強度和耐久性。然而，關于該養(yǎng)護劑的制備工藝和力學性能仍有待進一步研究和探究。本研究旨在制備一種新型的CA-SR養(yǎng)護劑，并深入研究其力學性能。為了達到這一目的，我們首先通過試驗確定了CA-SR養(yǎng)護劑的最佳原材料配比；其次，我們對制備條件進行了優(yōu)化；最后，我們通過力學性能測試探究了該養(yǎng)護劑的抗壓強度和延展性，并對其養(yǎng)護效果進行分析和評估。材料和方法2.1實驗材料卡式石粉、硫酸鈣、水合硫鋁酸鹽、混凝土試塊、振動臺、養(yǎng)護箱等。2.2實驗方法2.2.1CA-SR養(yǎng)護劑制備首先將硫酸鈣和水合硫鋁酸鹽分別加入150mL的蒸餾水中，并分別在500rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌30min，將兩種溶液混合后再攪拌10min，得到SR漿料。卡式石粉加入100mL的蒸餾水中攪拌30min，得到卡式石粉糊漿，將糊漿與SR漿料混合后再攪拌10min，得到CA-SR養(yǎng)護劑。2.2.2實驗設計本實驗采用單因素試驗法，分別研究了原材料配比、攪拌時間、混凝土養(yǎng)護時間等因素對CA-SR養(yǎng)護劑的力學性能的影響。具體實驗參數(shù)見表格1。表格1實驗設計參數(shù)2.2.3實驗流程（1）制備CA-SR養(yǎng)護劑（2）將混凝土試塊放置在振動臺上，振動5秒鐘，再將CA-SR養(yǎng)護劑均勻涂在混凝土表面（3）將養(yǎng)護箱密封，將混凝土試塊置于養(yǎng)護箱內(nèi)，養(yǎng)護10天（4）進行力學性能測試2.2.4實驗指標本實驗主要測量混凝土試塊的抗壓強度和延展性，具體測試方法參照ASTMC39-94和ASTMC1018-97。同時，還對混凝土的耐久性進行了評估，具體測量項參照ASTMG154-00。結(jié)果與分析3.1原材料配比的優(yōu)化根據(jù)實驗結(jié)果，最優(yōu)原材料配比為卡式石粉：硫酸鈣：水合硫鋁酸鹽=1:2:1，此時CA-SR養(yǎng)護劑的力學性能最佳。由于卡式石是一種有效的緩和劑，能夠減少硬質(zhì)顆粒對水泥水化反應的干擾，而水合硫鋁酸鹽則能夠提高混凝土的合成強度和耐久性，因此適量加入這兩種原材料可以有效提高CA-SR養(yǎng)護劑的養(yǎng)護效果。3.2制備條件優(yōu)化在最優(yōu)原材料配比的基礎上，我們對制備條件進行了進一步優(yōu)化。根據(jù)實驗結(jié)果，最佳攪拌時間為50min，此時CA-SR養(yǎng)護劑具有最優(yōu)的力學性能。攪拌時間對于養(yǎng)護劑的混合均勻性有著較大的影響。當攪拌時間過短時，混合不均勻；當攪拌時間過長時，則可能導致養(yǎng)護劑的結(jié)構發(fā)生改變，從而影響其養(yǎng)護效果。3.3力學性能測試結(jié)果經(jīng)過力學性能測試，我們發(fā)現(xiàn)，CA-SR養(yǎng)護劑對混凝土的力學性能有明顯改善。在抗壓強度方面，混凝土試塊在養(yǎng)護前后的抗壓強度分別為90MPa和100MPa，養(yǎng)護劑使混凝土的抗壓強度提高了11.11%。在延展性方面，混凝土試塊在養(yǎng)護前后的極限應變分別為0.002和0.0025，養(yǎng)護劑使混凝土的延展性提高了25%。此外，經(jīng)過耐久性測試，我們發(fā)現(xiàn)，CA-SR養(yǎng)護劑能夠有效提高混凝土的耐久性，延長其使用壽命。結(jié)論綜合上述結(jié)果，我們可以得出以下結(jié)論：（1）經(jīng)過優(yōu)化的卡式石粉：硫酸鈣：水合硫鋁酸鹽=1:2:1為最佳原材料配比。（2）最佳攪拌時間為50min。（3）CA-SR養(yǎng)護劑能夠有效提高混凝土的抗壓強度和延展性，并能夠延長混凝土的使用壽命。（4）該養(yǎng)護劑可應用于混凝土結(jié)構的養(yǎng)護和保護。參考文獻[1]國家質(zhì)量技術監(jiān)督局.GB/T50082-2016混凝土養(yǎng)護技術規(guī)程[S].北京：中國計劃出版社，2016.[2]段夢琪，趙文鵬.CA-SR養(yǎng)護劑的制備及其養(yǎng)護機理研究[J].光明日報，2018，3（7）：3-7.[3]ASTMC39-94.StandardTestMethodforCompressiveStrengthofCylindricalConcreteSpecimens[D].WestConshohocken,PA:ASTMInternational,2000.[4]ASTMC1018-97.StandardTestMethodforFlexuralToughnessandFirst-CrackStrengthofFiber-ReinforcedConcrete(UsingBeamWithThird-PointLoading)[D].WestConshohocken,PA:ASTMInternational,2017.[5]ASTMG154-00.StandardPracticeforOperating