不同激发剂浓度对涂料性能影响试验方案.docx

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1、1 .粘结强度试验测量了以普通水泥作为粘结材料的涂料养护14天时的粘结强度，结合上周测量的7天强度，与前几周测量的以氢氧化钠和中性钠为激发剂的涂料的强度数据进行对比，见表1-1.表1-1普通水泥为粘结材料养护时间普通水泥氢氧化钠为激发剂中性钠为激发剂7天强度(MPa)0.1830.2510.16214天强度(Mpa)0.3030.2810.193结果分析：观察表1-1可以发现以氢氧化钠为激发剂的碱激发水泥隧道防火涂料7天粘结强度高于以普通水泥作为粘结材料的隧道防火涂料，可见以氢氧化钠为激发剂的涂料粘结强度良好，且强度发展较快。以中性钠为激发剂的涂料7天粘结强度低于普通水泥组，但是强度数值差距不

2、大。养护14天后普通水泥组的强度已经超过氢氧化钠组，但只是略高于氢氧化钠组，可见氢氧化钠为激发剂的涂料强度早期发展比较快，后期强度提高较少。以中性钠为激发剂的涂料粘结强度还是相对比较低。测量第二次制作的以氢氧化钠和中性钠为激发剂的涂料28天粘结强度，结合之前测量的7天以及14天强度数据，见表1-2。表1-2粘结强度数据组另U7天强度(Mpa)14天强度(Mpa)28天强度(Mpa)以氢氧化钠为激发剂0.2510.2810.324以中性钠为激发剂0.1620.1930.221结果分析：观察表1-2可以发现以氢氧化钠为激发剂的涂料28天有一定的强度，而以中性钠为激发剂的涂料28天强度相对较低，虽然

3、达到规范要求的28天粘结强度高于0.15Mpa的要求，但是冻融循环后可能没法达到规范要求的0.15MPa的强度(规范要求冻融循环后粘结强度也得高于0.15MPa)。这可以通过提高碱溶液的浓度来提高其粘结强度。因此通过研究不同激发剂浓度与涂料粘结强度、耐火性能、可喷射性能以及风吸振动性能关系，选出最合适的激发剂浓度，显得很有必要。2 .不同激发剂浓度对涂料性能影响试验方案修改(蓝色字体部分为修改的部分)这周针对上周写的试验方案，主要有两个疑问：1考虑到中性钠盐碱矿渣水泥的反应机理，硫酸钠浓度增加时，中性钠盐碱矿渣水泥中的普通水泥的掺量是否也应该按比例增加。2.下面为上周写的方案,在上周方案的表2

4、-1及表2-2中列出了激发剂浓度的变化规律。考虑在选择合适激发剂浓度的时候，根据之前的试验数据，同时考虑成本，浓度很有可能在5%左右选择，而浓度大于10%时取的点主要是用来确定发展趋势。因此我想，浓度从2%到10%变化时是否应该将点设的密一些，而浓度大于10%时少设置几个点。以下为上周方案：隧道防火涂料需水量较大，导致碱性激发剂的浓度比做水泥或者混凝土时低很多。通过查阅相关文献发现当碱掺量较少时，溶液碱度低，产生的OH-不足以使所有的矿渣结构解体，从而活化水化，因此水泥强度不高。在一定范围内随着碱掺量的增加，矿渣的活化程度和水化速度逐渐增加，从而水泥的强度增加，凝结速度变快。但是当碱掺量超过一

5、定值时，溶液碱度趋于饱和，水泥强度及凝结时间变化不大。上学期预实验也考虑过碱浓度对涂料强度的影响，结果表明碱浓度的增加涂料的强度以及容重都会有所增加，而且工作性随着碱浓度的增加开始变差。当碱浓度达到一定值时，试块表明会有很多白色的晶体析出，出现“长毛”的现象。碱激发水泥的强度和凝结时间可能会影响到涂料的粘结强度和可喷射性能,而涂料的粘结强度会直接影响到涂料的风吸振动性能。同时不同碱浓度下水泥水化程度的不同对涂料的耐火性能以及容重均会产生影响。综上所述，研究不同激发剂浓度与涂料粘结强度、耐火性能、可喷射性能以及风吸振动性能之间的关系显得很有必要。这几周所确定的初始配方，每千克涂料中氢氧化钠掺量为

6、40.68g,涂料需水量为800go因此碱浓度为5%。上学期预实验做过的最大碱浓度为20%,涂料几天后出现极其严重的盐析现象，没有什么实际应用的价值。考虑这几点，以氢氧化钠为激发剂的涂料试验配方设计分别如表2-1所示。因为以中性钠为激发剂的涂料上学期未做过类似预实验，因此试验配方设计参考以硫酸钠为激发剂的配方，如表2-2所示。对比组采用普通水泥作为粘结材料，配方如表2-3所示。这里有一个疑问：考虑到中性钠盐碱矿渣水泥的反应机理，硫酸钠浓度增加时，中性钠盐碱矿渣水泥中的普通水泥的掺量是否也应该按比例增加？表2-1以氢氧化钠为激发剂的涂料试验配方设计编号氢氧化钠(g)氢氧化钠浓度(%)矿渣(g)P

7、VA(g)可再分散乳胶粉(g)膨胀蛭石(g)膨胀珍珠岩(g)海泡石(g)空心漂珠(g)氢氧化镁(g)氢氧化铝(g)116.332411.32122015412977253299240.655411.32122015412977253299369.578411.32122015412977253299498.8811411.321220154129772532995130.2314411.321220154129772532996163.8617411.321220154129772532997200.0020411.32122015412977253299表2-2以中性钠为激发剂的涂料试验配方

8、设计编号硫酸钠(g)硫酸钠浓度(%)水泥(g)矿渣(g)PVA(g)可再分散乳胶粉(g)膨胀蛭石(g)膨胀珍珠岩(g)海泡石(g)空心漂珠(g)氢氧化镁(g)氢氧化铝(g)116.33245.2384.2122015412977253299240.65545.2384.2122015412977253299369.57845.2384.2122015412977253299498.881145.2384.21220154129772532995130.231445.2384.21220154129772532996163.861745.2384.21220154129772532997200.

9、002045.2411.32122015412977253299表2-3对比组编号水泥(g)PVA(g)可再分散乳胶粉(g)膨胀蛭石(g)膨胀珍珠岩(g)海泡石(g)空心漂珠(g)氢氧化镁(g)氢氧化铝(g)1452122015412977253299所需测量的指标包括：1可喷射性能。主要通过喷射试验，来观察涂料是否能够达到喷射要求。2 .粘结强度。按规范进行粘结强度试验3 .耐火性能。这里除了耐火板试验外，考虑添加导热系数试验。4 .风吸振动性能。这部分内容采用廖聪师兄设计的试验方法，作为粘结强度的辅助验证。微观试验内容：通过微观试验，来解释不同浓度的激发剂对粘结性能、耐火性能等的影响。由于这部分相关的资料比较少，我将继续看其他文献，看看是否有其他合适的微观试验方法，目前暂且先采用左国庆师兄用过的微观试验方法：1 .孔结构分析试验。通过分析孔径分布规律，平均孔径等来解释粘结强度的变化。2 .ESEM微观结构试验。研究内容包括轻质保温隔热骨料与水泥颗粒的界面形状以及内部的孔隙结构，可以对隧道防火涂料的粘结性能进行分析评价。3 .同步热分析试验。可以对涂料的热稳定性以及耐火性能进行分析。