基于光谱学分析的水泥基渗透结晶防水材料作用机理探讨

摘要：

以渗透结晶防水材料为研究对象,将渗透结晶防水材料掺入水泥基材料制备水泥基渗透结晶防水材料.基于X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析了渗透结晶防水材料的组分,在此基础上研究了渗透结晶防水材料对构件力学性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线衍射仪(XRD)对水泥基渗透结晶防水材料构件的微观形貌和物相组成进行分析,结合抗压强度回复率、抗渗压力等相关数据,阐明水泥基渗透结晶防水材料作用机理.研究表明,渗透结晶防水材料的主要成分为氧化钙、硅酸钠、二硅酸钠、碳酸钙、氢氧化钙、稠环芳烃类减水剂、乙二胺四乙酸盐.掺入渗透结晶防水材料的水泥基渗透结晶防水材料,其力学性能、抗渗性能、自愈合性能优越,即7,14和28 d的抗折强度分别为2.65,3.29和4.35 M Pa,抗压强度分别为12.11,14.57和16.77 M Pa;一次抗渗压力与二次抗渗压力分别为0.8和0.9 M Pa;7,14,28和56 d的抗压回复率分别为80.91％,90.35％,100.44％ 和105.90％.水泥基渗透结晶防水材料的作用机理:渗透结晶防水材料中硅酸钠、二硅酸钠与水泥中的钙离子发生反应形成水化硅酸钙凝胶(C—S—H凝胶),有效修补裂缝;氧化钙、碳酸钙以及氢氧化钙作为钙离子补偿剂提供大量钙离子,在水环境下有效促使裂缝愈合;碳酸钙在水环境中缓慢溶解产生Ca2+,CO2-3以及HCO3-,CO2-3与HCO3-结合大量钙离子生成碳酸钙结晶,与C—S—H凝胶协同作用对水泥基材料的裂缝进行封堵.

关键词：光谱学分析;XRD;XPS;FTIR;SEM;渗透结晶防水材料;机理

所属期刊栏目：41

分类号：TU528(建筑材料)

资助基金：国家自然科学基金;中铁隧道局集团有限公司科技创新计划重大课题

在线出版日期：2021-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3909-3914