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《武汉理工大学》 2002年
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高性能彩色印模饰面混凝土技术的研究

董荣珍  
【摘要】: 城市环境美化的需求及建筑装饰装修材料的发展为混凝土在其中的应用提供了广阔的前景。 本论文研究了高性能彩色印模饰面混凝土技术,其技术核心为:高性能彩色固化剂(High Performance Color Hardener,以下简称为HPCH)的研究与应用;印模施工技术的研究与探索。主要研究内容有以下几个方面:采用高性能混凝土配制技术获得彩色饰面层的超高强度和优异的耐久性;根据材料复合优化原理,通过表面处理和罩面技术,降低彩色饰面层的渗透性,大幅度延长彩色印模饰面的使用寿命;借鉴印刷原理和模具造型并巧妙地利用饰面层的流变特性,实现饰面与基体的一次性快速施工和立体造型。 论文的主要工作及研究成果包括以下几个方面。 根据混凝土的着色方式、质感成型方式以及耐久性破坏因素,确定高性能彩色印模饰面混凝土的整体结构及其设计原则,采用面层着色、连同基体混凝土一次压印成型及表面封闭的三体结构,提出优异的抗离子迁移及耐磨阻蚀设计原则。 研究探讨了颜料的物理化学性能及其在水泥基材料中的应用,通过测试与比较确定颜料的种类及最佳掺量;通过研究材料彼此间性能的相互作用与影响,复配出HPCH的颜色体系,同时选择合理的生产方式,以保证HPCH的材料性质。 采用多组份复合技术路线配制出高工作性、高耐久性、低离子迁移率的HPCH材料,对其宏观物理力学性能、耐久性能和微观结构进行了分析研究。宏观性能测试结果表明,科学合理的引入辅助胶凝材料在一定程度上使HPCH材料的工作性及相应物理力学性能得以最佳匹配,同时改善了着色物质与水泥基材料的相容性,增强了HPCH材料对离子迁移的阻碍能力及对环境侵蚀破坏的抵抗能力。 本论文以传统装饰混凝土及国外同期产品为参比体系,HPCH材料的耐候性比传统材料捉高一个等级,达国外同期产品水平。通过干湿循环测试及快速氯离子渗透试验,HPCH材料的抗析霜能力较强,在25次干湿循环条件下,仅在角部出现少量且不扩散的白斑,而传统装饰混凝土材料则出现延边棱迅速扩散的大面积析霜;快速氯离子渗透结果表明,在同样条件下HPCH材料通过的电量(即离子迁移能力)仅为传统材料的49.68%,比国外同期产品提高25.34%。耐磨性、耐化学侵蚀性能、抗冻性均 高性能彩色印模饰面混凝土技术的研究 较传统材料提高l-2倍。 通过X-射线、SEM观察及孔结构特征的系统试验研究,探明了HPCH的材料组 成、结构对性能的影响规律。测试结果表明科学合理地5!人辅助胶凝材料能够使材料 浆体孔径细化,水化产物相密实,形成浆体在不同层次的细颗粒包围垛密结构,改善 界面过渡区性质,减少不利晶相总量(28天CofOHb量为传统材料的61.37%,90天 为传统材料的 48.18%),提高固化有害离子能力,从而提高了 HPCH材料的抗离子迁 移性能,提高了耐磨性及相应耐久性。 在上述理论研究基础之上,将本研究成果一一一VPCH材料应用于实际施工工程, 应用面积约有35000平方米,其施工工艺及施工工具技术己基本完善。实践证明,HPCH 材料具有较好的装饰效果及耐久性能,在技术、施工和经济方面均有明显的发展潜能 与优势。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU528

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