聚合物/纳米粘土涂层对高掺量辅助胶凝材料混凝土在恶劣环境下性能的影响

摘要整理

在当代混凝土研究中，聚合物/纳米颗粒复合涂层作为一类新型涂料应运而生。此类涂层的有效性需在各类混凝土体系中广泛验证，特别是对掺入高体积辅助胶凝材料（SCMs）的混凝土，这对降低碳足迹至关重要。本研究采用三种易损混凝土配合比，评估乙基硅酸盐和高分子量甲基丙烯酸甲酯分别与2.5%和5%的凹凸棒石和蒙脱石纳米粘土复合涂层的保护效能。物理、热学和微观结构分析结果表明，水胶比为0.6的高掺量SCM混凝土（掺量分别为40%和60%的粉煤灰和矿渣）在严苛暴露条件下存在明显脆弱性。单独的乙基硅酸盐或高分子量甲基丙烯酸甲酯涂层对这类混凝土的物理盐蚀和盐冻循环剥落防护不足。然而，在聚合物中加入凹凸棒石纳米粘土或蒙脱石纳米粘土后，相比纯涂层，混凝土获得了中等至优异的保护效果。乙基硅酸盐基纳米复合涂层提供了完全保护，在两种暴露条件下均实现了高达100%的改善效果（表面无剥落或剥落有限），特别是当凹凸棒石纳米粘土掺量为2.5%（质量比）时效果最佳。相比之下，高分子量甲基丙烯酸甲酯基纳米粘土复合涂层有效缓解了物理盐蚀，但在整个盐冻循环暴露过程中防护不足，在15个循环后出现剥落。

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