改性钠水玻璃对砂岩的防护性能研究

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1、学校代号11799学号2007600094分类号密级硕士学位论文改性钠水玻璃对砂岩的防护性能研究论文作者：刘高源指导教师姓名、职称：任建敏教授欧忠文教授（解放军后勤工程学院）学科专业：环境工程研究方向：功能材料与环境治理学位授予单位：重庆工商大学论文提交日期：2010年4月20日答辩日期：2010年6月11日学校代号：11799学号：2007600094密级：重庆工商大学硕士学位论文改性钠水玻璃对砂岩的防护性能研究学位申请人姓名：刘高源导师姓名及职称：任建敏教授欧忠文教授培养单位：环境与生物工程学院专业名称：环境工程论文提交

2、日期：2010年4月论文答辩日期：2010年6月答辩委员会主席：张云怀教授重庆工商大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子

3、版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆工商大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在年解密后使用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应的方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日重庆工商大学硕士学位论文摘要砂岩由于其天然性强，放射性极低，具有黄、红、青、紫等纯天然色彩和各式各样的美丽花纹，是一种较为理想的建筑装饰材料。但由于砂岩自身孔隙率大、吸水率高、抗压强度较低、耐磨性和抗吸湿性差等缺陷，容易导致各种石材

4、病变，并限制了砂岩的使用范围。因此，为了克服砂岩自身缺陷，改善其使用性能，使砂岩能更广泛地应用于建筑装饰领域，研制适宜的处理剂对砂岩进行防护处理，具有较高的实际应用价值。本文以使用较广的黄砂岩为研究对象，选用水性无机材料钠水玻璃作为基础材料制得处理剂对黄砂岩进行防护处理，实验表明：处理后的黄砂岩抗压强度提高了9.6%，耐磨性提高了45.13%，抗吸湿强度提高了14.81%，处理后黄砂岩的性能得到一定地改善。由于钠水玻璃在贮放的过程中会持续地发生老化，严重降低其使用性能，因此需要对它进行改性，以消除和阻止老化，从而提高其对黄砂

5、岩的防护处理效果。本文首先分别研究了物理改性方案和化学改性方案对黄砂岩防护性能的影响。物理改性方面：超声处理可以提高黄砂岩的抗压强度、耐磨性以及抗吸湿强度；微波加热虽然对黄砂岩的性能影响很小，但它可以极大地缩短处理时间。化学改性方面：向钠水玻璃中分别加入四硼酸钠、三聚磷酸钠、聚丙烯酰胺和十二烷基苯磺酸钠，都在不同程度上提高了处理剂对黄砂岩的防护效果，单因素化学改性的最佳加入量分别为四硼酸钠2.5%，三聚磷酸钠2%，聚丙烯酰胺0.2%，十二烷基苯磺酸钠0.4%。在此加入量的基础上设计了A、B、C、D四种复合改性配方，实验结果表

6、明：D配方在提高黄砂岩的抗压强度、改善耐磨性以及提高抗吸湿性方面，综合表现优于其他三种配方。综合分析物理改性和化学改性的改性效果和改性机理，为了进一步提高处理剂对砂岩的防护效果，本文提出了物理-化学联合改性的设想，并设计了1号和2号两种联合改性方案进行研究，实验表明：2号方案对黄砂岩的防护处理效果比1号方案好，采用2号方案处理后黄砂岩的孔隙率降低了23.03%，吸水率降低了34.2%，耐磨性提高了52.73%，抗压强度提高了33.4%，抗吸湿强度提高了31.63%。最后，使用红外光谱仪和扫描电子显微镜对2号方案处理后的黄砂岩

7、进行了检测与分析，验证了改性机理与改性效果。关键词：砂岩防护；钠水玻璃；物理改性；化学改性；联合改性I改性钠水玻璃对砂岩的防护性能研究AbstractSandstoneisanidealarchitecturaldecorativematerial,becauseofitsnaturalnature,verylowradioactivity,withyellow,red,blue,purpleandothernaturalcolorsandavarietyofbeautifulpatterns.However,highpor

8、osity,largerwaterabsorption,lowerstrength，poorwearresistanceandpoorresistancetohygroscopicityandotherdefectsofsandstone,easilyleadtoallkindsofsto