中性土壤对水泥的影响研究论文

材料专业毕业论文开题报告

开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。下面是我为大家收集的关于材料专业毕业论文开题报告，欢迎大家阅读!

论文题目： 高聚物对水泥抗蚀性能的影响

1、国内外研究现状、水平及存在的问题：

随着建筑科技的进步与发展，一种新型化学建材正悄悄的却又以飞快的速度在中国建筑界得到应用和发展，这就是聚合物水泥基复合材料。聚合物水泥基复合材料通常按其化学构成大致分为两类，一类是以聚合物为基、水泥作为填充料组合成的，最常见的如目前大量应用于工程防水的“聚合物水泥防水涂料”;另一类是以水泥为基，以聚合物单体或数种聚合物对水泥进行改性而组合成的材料，如各种聚合物水泥混凝土及各种聚合物水泥砂浆等[1]。原则上讲，聚合物水泥是聚合物改性水泥，它保持了水泥水化物的一系列优点，并用聚合物的优点弥补了水泥制品的不足。因此，聚合物水泥显示出了较大的抗压、抗冲击、抗穿刺能力及耐磨性，优良的抗渗性、抗腐蚀性及抗老化性，适当的弹性模量，而不需要刻意追求高的断裂延伸率[2]。

1923 年克莱森(Cresson)首次申请了有关聚合物硬化水泥体系的专利。他把天然橡胶乳液作为填料加入道路路面建筑材料中。1924年，Lefebure申请了用天然橡胶乳液使水泥砂浆及水泥混凝土改性的专利，第一次提出了用聚合物对水泥砂浆及混凝土进行改性的概念。从此，拉开了混凝土中添加聚合物的历史性序幕。1932年，Band第一个提出了利用人造橡胶改性水泥砂浆及水泥混凝土，也获得了专利。20世纪40 年代，人们先后尝试了用合成聚合物乳胶改性，以及把聚乙烯乙酸酯也用于改性的方法。50年代，这一领域的研究与尝试开始受到各国材料界专家学者的重视，并获得了很多项研究成果，许多成果在工程上也都得到了广泛的应用。60-70年代， 人们开始研究用液态和固态的聚合物，诸如聚合物单体、树脂、聚合物乳胶粉等对水泥砂浆及水泥混凝土进行改性。80年代，各国都投入了大量的人力、物力、财力，对混凝土改性进行了研究，随着科研成果的不断出现，这一领域也得到了极大的推动，研究水平得到了极大的提升。美国是世界上聚合物水泥基复合材料研究开发的先行国家，最早于50年代就开始了对其进行实际应用的尝试。

由于我国在聚合物水泥基复合材料方面的研究起步比较晚，所以，至今还没有出台相关方面的行业标准与测试方法。多数学者认为聚合物水泥基材料的增强机理主要是由于剔除了粗骨料，降低了细集料的粒径，从而提高匀质性，使集料所得集配曲线为非连续性的;另外聚合物在水泥浆内部聚结成网络结构，起到了很好的阻裂增韧作用。近年来，人们逐渐开始从微观结构方面对聚合物改性水泥基材料进行研究，认为聚合物颗粒的分散和聚合物薄膜的形成是聚合物水泥改性的主要原因。研究认为聚合物从两方面影响了改性水泥浆的结构: (1)混合后一部分聚合物粒子吸附在水泥颗粒表面，形成薄膜;(2)另一部分聚合物分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后，聚合物在孔中形成薄膜[3]。此外，关于聚合物在改性水泥砂浆中的分布，目前还存在一些异议。 按照著名的Ohama[4] 模型，聚合物均匀分散在水相中，随着水泥水化，水分减少，聚合物逐渐凝聚成膜，因而聚合物主要存在于改性砂浆的孔隙中。 Su[5] 等对新拌改性水泥浆水相成分的分析表明，在拌合开始就有相当多的聚合物被吸附在水泥颗粒表面，他们还发现，拌合初期被吸附在水泥颗粒表面的聚合物的量与聚合物乳液种类和乳液掺量有关。 通过含氯聚合物改性砂浆的EDAX 分析表明，在聚合物改性砂浆中，水泥浆体与骨料之间的界面上聚合物的含量较高。 Ollit rault-Fichet 等的研究也说明，聚合物颗粒最初会被水泥颗粒吸附，并最终被包埋在水化水泥的颗粒之中[6]。

在实际工程中，硅酸盐水泥易在酸和酸盐溶液中遭受侵蚀是因为：(1)硅酸盐水泥中含有大量的氢氧化钙及高碱性的水化C-S-H 凝胶、水化铝酸钙等水化产物，酸溶液中的H+与Ca(OH)2发生中和反应，使水泥石碱度急剧降低，进而造成高碱性水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物分解，转变成低碱性水化产物，最后变成无胶结能力的SiO2·nH2O 及Al(OH)3等;(2)硫酸盐溶液中的硫酸根能和水泥石中的Ca(OH)2及水化铝酸钙等[7]发生化学反应，生成有膨胀性的石膏和钙矾石晶体，当这些结晶体在水泥石毛细孔隙中逐渐积累和长大，产生孔内应力，当应力大于临界破坏应力时，造成水泥试样破坏。由于水泥石本身也不密实，有很多毛细孔通道，使砂浆产生渗透性，使得水泥的使用性能下降。同时，侵蚀性介质容易进入其内部，以致由其配制的砂浆易受到腐蚀，导致水泥材料的耐久性下降。普通水泥砂浆不饱满、不密实，不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。它也存在抗压强度低、耐腐蚀能力不高等缺陷，其使用范围也受到了很大的局限。

而聚合物改性水泥由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能，扩大了其应用范围。对水泥性能的改善主要体现在如下几个方面：

(1) 活性作用 聚合物乳液中有表面活性剂，能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用，改善砂浆和易性，降低用水量，从而减少了水泥的毛细孔等有害孔，提高砂浆的密实度和抗渗透能力。

(2) 桥键作用 聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3 + 、Fe2 + 等离子进行交换， 形成特殊的桥键，在水泥颗粒周围发生物理、化学吸附，成连续相，具有高度均一性，降低了整体的弹性模量，改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态，使得承受变形能力增加，产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙，由于聚合物的桥键作用，也可限制裂缝的发展。

(3) 充填作用 聚合物乳液迅速凝结，形成坚韧、致密的薄膜，填充于水泥颗粒之间，与水泥水化产物形成连续相填充了孔隙，隔断了与外界联系的通道[8]。从而阻止了腐蚀性介质进入水泥石内部，提高了抗腐蚀和抗渗能力。

孙炎[9]曾研究冷混合沥青混凝土，用于道路工程;聚合物改性砂浆用于钢筋混凝土结构的永久模板，结果证明它们都可以更好地防止氯离子渗透和更好地抗碳化作用，从而提高钢筋混凝土结构的耐久性，掺加有硬沥青的钢桥面也具有更高的抗腐蚀性能[10]。鉴于此我们可以通过在水泥中掺杂沥青和石腊，来改善水泥的内部结构并填充其内部孔隙，从而提高水泥的抗蚀性，解决水泥抗蚀性较差的问题。

2、选题的目的、意义：

在我国，尤其是西部地区的盐碱地、盐湖区以及地下水中普遍存在着硫酸盐对水泥混凝土的侵蚀。在某些特种工业设施中，还存在有硫酸和硫酸盐的混合腐蚀以及H2S、CO2腐蚀等。从一些实例中我们可以看出，破坏水泥混凝土的主要原因一般都不是机械应力， 而是多种腐蚀或者是自身内部发生化学反应。这就引起了人们对水泥混凝土的耐久性能的讨论。因此，研究水泥的抗腐蚀性能不仅对建筑材料具有至关重要的作用，而且会对提高各种工程建筑的耐久性能有重大的经济价值和使用价值。关于聚合物对水泥砂浆改性的主要途径是在其中加入能起到改性作用的聚合物。从前人的研究中可看到，聚合物水泥基复合材料都显著高于普通混凝土的`力学性能，比如抗折强度、抗压强度、粘结强度等都得到了极大的提高。与普通硅酸盐材料相比，聚合物水泥基复合材料有着自身的优势见表1。

表1 聚合物水泥基复合材料与普通混凝土的比较 性能

材料 普通混凝土 PCC

W/C

断裂 1 50~60

冲击 5 80

密度

抗拉强度 2~3

抗折强度 5~7 150~200

抗压强度 40~50 200~300

此外，聚合物水泥基复合材料还具有良好的耐化学腐蚀、抗渗性、低温下的抗裂性等。这就使得聚合物改性水泥基复合材料在一定范围内部分取代了钢铁、高分子材料(像MDF 水泥基复合材料制作的唱片、轮胎都是具体的实例)[11]。它能提高水泥石的抗腐蚀能力主要是因为聚合物的添加提高了提高水泥石的密实度。混凝土结构正常情况下可以存在至少30年，但如果存在源于生物的硫酸腐蚀不过短短几年就会被破坏掉[12]。修复或完全取代这种腐蚀结构越来越有必要，但这种修复代价昂贵一直不能满足社会。然而通过沥青或石蜡对水泥进行改性，可大大提高水泥的抗蚀性，这无疑会节约了资源，减少了不必要的浪费，为社会积累更多的财富。

3、实施方案及主要研究手段：

、实验方案

、原材料的准备;

(1) 沥青粉的研制

制得分别过200目和300目筛的沥青粉，并适量添加矿物掺合料来减小沥青粉的粒度。

(2) 石蜡粉的研制

通过在石蜡中添加矿物掺合料来粉磨石蜡，并制得掺有石蜡的粉末。

、正交实验

(1) 因素水平表

因素水平用量(V%) 粒度(目) 温度(℃)

1 2() 100 100

2 4() 200 120

3 6() 300 150

(2) 根据正交表L9(34)列出以下几组实验：

序号用量(V%)粒度(目) 温度(℃)

指标

腐蚀前 抗压强度

(MPa) 抗Na2SO4腐蚀强度 (MPa) 抗Na2CO3腐蚀强度(MPa)

1 2() 100 100 2

2()

200

120

6

3 2() 300 150 4 4() 100 120 5 4() 200 150 6 4() 300 100 7 6() 100 150 8 6() 200 100 9

6()

300

120

注：括号内为石蜡的用量

、以硅酸盐水泥为基体，按以上正交方案分别掺加沥青、石蜡成型,每种高聚物与水泥的复合分别作空白样，3天强度测试样，腐蚀样。分别测定抗压强度，抗硫酸盐及碳酸盐侵蚀的能力。

、在把水泥块放入腐蚀液中前和从腐蚀液中取出，分别称取其质量，查看其质量损失。

、每一个过程留样分别作物相分析和微观分析，进行腐蚀机理分析。

、通过各组实验试样的对比，确定聚合物在水泥中的最优抗蚀配比。

、研究手段

(1)用扫描电镜观察沥青、石蜡改性水泥的微观形貌，以及硫酸盐、碳酸盐腐蚀后的微观形貌。

(2)用X射线衍射仪分析沥青、石蜡改性水泥的物相组成。

(3)用压汞仪测试水泥试样的孔结构;

(4)利用粒度分析仪测试各添加物的粒径。

4、选题的创新之处：

目前已有许多聚合物乳液(如苯丙乳液、纯丙乳液、乙丙乳液等) 用于水泥砂浆的改性，而采用沥青和石腊这两种聚合物对水泥砂浆进行改性的研究却相对较少。实验利用沥青和石腊高分子的熔胀性，在水泥水化过程中，沥青和石腊受外界刺激产生一定的熔胀从而填充水泥石的内部孔隙，提高水泥的密实度，达到提高水泥抗蚀性的目的。

5、预期研究成果：

沥青、石蜡与水泥混合成型后，一部分沥青、石蜡颗粒填充在水泥孔隙里，另一部分沥青、石蜡颗粒在一定外界条件影响下分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后形成膜。这两方面共同作用大大提高了水泥的密实度并阻止了腐蚀液与水泥浆体的接触，从而使水泥的抗蚀性能得到改善。

参考文献：

[1] 陈建辉, 黄金莲. 小议聚合物基水泥基复合材料[J]. 建筑技术开发, 2004, 31(10):115-116.

[2] 袁大伟. 聚合物水泥若干问题探讨[J]. 中国建筑防水, 2001,(4): 22-24

[3] 王茹, 王培铭. 聚合物改性水泥及材料性能和机理研究进展[J]. 材料导报, 2007, 21(1): 93-96.

[4] Ohama Y. Polymer2based admixtures[J ]. Cement and Concrete Composites ,1998 ,20 (3):189-212.

[5] Su Z , Sujata K, Bijen J M J M , et al. The evolution of the microstructure in styrene acrylate polymer modified cement pastes at the early stage of cement hydration[J]. Advn Cem Bas Mat ,1996 , (3): 87-93.

[6] 钟世云, 王培铭. 聚合物改性砂浆和混凝土的微观形貌[J]. 建筑材料学报, 2004, 7(2): 168-173.

[7] 吴国林, 文梓芸, 殷素红. 土壤聚合物耐酸性能的研究[J]. 新型建筑材料, 2006, 2: 5-7.

[8] 张文渊. TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用[J]. 腐蚀与防护, 2003, 24(7):300-302.

[9] 孙炎, 徐晓蕾, 钱玉林. 我国混凝土聚合物复合材料的研究现状及发展[J]. 建筑技术,2007, 38(1): 12-14.

[10] Yang Jun. Study on low temperature performance ofGus sa sphalt on steel decks with hard bitumen[J]. Journal of Southeast University (English Edition), 2003, 19(2): 160-164.

[11] 李民强. 聚合物水泥基复合材料研究及进展[J]. 广东建材, 2007 , 7 : 10-12.

[12] J. Monteny, N De Belie, E Vinck.,W Verstraete, et al. Chemical and microbiological tests to simulate sulfuric acid corrosion of polymer- modified concrete[J]. Cement and Concrete Research, 2001,31: 1359-1365.

土壤污染隐患排查工作问题和关键技术论文

从小学、初中、高中到大学乃至工作，大家都写过论文，肯定对各类论文都很熟悉吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢？以下是我帮大家整理的土壤污染隐患排查工作问题和关键技术论文，仅供参考，希望能够帮助到大家。

摘要：

本文通过阐述开展土壤污染隐患排查工作的意义，分析土壤污染隐患排查工作要点，提出当前隐患排查工作存在的问题并列举实例，建立隐患排查台账和整改问题清单，督促企业整改落实，使隐患排查成果得以应用发挥效果。

关键词:

意义；重点及方法；实例；应用；

1、对开展土壤污染隐患调查的重要意义

土壤是生态系统的基本要素之一，是人类生存的物质基础，是人类社会不可缺少的丰富资源，土壤污染具有累积性、隐蔽性、长期性的特点，且污染成分复杂、污染含量高，其空间变异性、不确定性因素较大，导致后期修复治理周期长、费用很高。“十四五”要深入打好污染防治攻坚战，其中就包括净土保卫战，其中一点就是要重点深化土壤污染重点监管单位监管，持续开展土壤污染隐患排查整治工作。隐患排查是一项有效的土壤污染预防措施，企业通过实施土壤污染隐患排查，可以及时发现土壤污染隐患或者土壤污染，及时采取措施消除隐患，提高风险管控，防止污染扩散对土壤和地下水造成的`不良后果，降低后期土壤和地下水修复的成本。土壤和地下水污染的预防和控制直接关系农产品的质量和安全、人民的健康以及经济和社会的可持续发展[1]。

2、当前隐患排查工作存在的问题

个别土壤污染重点监管单位未高度重视，排查工作停留在表面，敷衍了事，排查问题数量不仅少，而且质量不高，不能深层次地发现、挖掘存在的问题，导致对造成污染的生产设施、设备、工艺管线、储罐等做不到及时修复、管控、治理，日积月累加剧土壤和地下水污染，影响人们的身体健康。

3、排查工作要点

、排查原则

根据土壤和地下水隐患排查的内容及管理要求及企业实际情况，隐患排查工作遵循以下几点原则：

(1)针对性原则，针对厂区涉及的特征和潜在污染物特性进行排查，为场地的环境管理提供依据；

(2)规范性原则，采用程序化和系统化的方式规范场地调查过程，保证调查过程的科学性和客观性；

(3)可操作性原则，综合考虑调查方法、时间和经费等因素，结合当前科技发展和专业技术水平使调查过程切实可行。

、排查重点及方法

首先区分行业类别，再规范企业排查重点。一般从企业原始资料、管理制度等软环境着手，同时注重企业自行监测报告成果应用，综合分析确定排查重点场所、重点设施，形成排查清单；再从企业现场就重点场所、重点设施等内容，逐一开展全面排查。

、从企业原始资料下手开展隐患排查

重点从企业环评、生产工艺设计、项目建设工程验收、工程监理、生产设备、污水治理设施及地下管道、储罐、构筑物清单及其主要场所防渗、防腐设计等原始资料，开展书面资料全面检查核实，排查是否存在土壤污染隐患，并通过使用、涉及年限、寿命剖析、明确隐患排查方向和重点。以焦化行业为例，其焦炉生产区、熄焦塔、煤气净化的冷鼓区、初冷区、电扑焦油区、脱硫工段区、硫磺工区、硫氨工段区、粗苯工段区、成品罐区、脱硫废液提盐工段区、各类围堰、污水处理站、熄焦塔冷却池、厂区事故水池、厂区初期雨水收集池、煤气净化各工段地下槽水泥池、雨水收集沟等重点区域是否有防渗设计图纸、施工监理、工程验收等；地下管道、储罐是否有防腐设计以及截至目前使用年限；地上储罐是否防腐或双层罐、各储罐是否配齐围堰。逐一建立排查清单，根据原始资料排查出的缺陷，确定隐患重点。在此基础上，通过进一步资料收集、人员访谈，确定重点场所和重点设施设备，即可能或易发生有毒有害物质渗漏、流失、扬散的场所和设施设备，建立原始资料发现问题清单和整改台账。

、注重企业自行监测报告成果应用

紧紧结合上年度企业土壤和地下水自行监测报告，根据检测结果及结论分析，确定现场排查重点，将检测点位出现的污染趋势或超标情况，追根溯源到生产设备、设施、工艺管线和储罐，作为现场排查重点，建立自行监测发现问题清单和整改台账。

、现场排查重点场所、重点设施，形成排查清单

根据每个生产工艺确定的排查清单，全面开展现场排查，按照有毒有害物质产生、贮存、转运、处置等环节，逐点位确认企业是否存在土壤污染隐患。对现场排查出的问题，逐个建立问题整改清单和整改台账。

(1）肉眼可见隐患现象排查：现场检查各类设备、设施、地上地下储槽、储罐、地上地下管道、阀门以及各类泵体、风机等是否存在跑冒滴漏渗问题，现场地面是否有明显污染痕迹，防渗地面是否有肉眼可见裂纹、裂缝及破损、老化现象。

(2）制度建设方面排查：车间班组是否建立定期巡查、巡检制度；是否以车间班组为单位，建立相应土壤污染防治方面的岗位操作规程、岗位管理制度、相关奖惩制度、岗位责任制、月考核制度等。

(3）土壤污染防治措施方面排查：检查每个车间班组是否建立和完善日常运行、管理、设备巡检、维修活动及岗位操作，预防土壤污染的跑、冒、滴、漏、渗、洒、溅落等相关措施和配备了相关设施（如设备、设施的防止机油、液体物料洒落滴溅的底座托盘、检修托盘、接油桶、围堰等）。

(4）应急方面的排查：检查各车间班组是否建立应对突发泄漏、流失、扬散等紧急事故情况下的应急预案，是否配备相应应急物资及设施等。

(5）培训方面的排查。现场检查各车间班组是否对岗位工人建立和实施岗位操作、巡检、巡查、维修、事故应急方面，开展防止造成土壤污染的专业技能、专业知识培训，是否有培训记录、培训照片，培训内容是否翔实、实际、可操作性强。

(6）排查设备、管道、储罐等检漏、报警设施配备情况及是否运行有效，地下储罐、储槽、地下管线等是否按要求配备了泄漏检测及报警装置，是否能正常有效发挥作用。

4、列举现场排查问题实例

针对重点场所和重点设施设备，通过土壤污染预防设施设备（硬件）和管理措施（软件）的组合排查，排查土壤污染预防设施设备的配备和运行情况，有关预防土壤污染管理制度建立和执行情况，综合分析是否能有效防止和及时发现有毒有害物质渗漏、流失、扬散，并形成隐患排查台账。对现场排查出的问题，逐个建立问题整改清单和整改台账。

实例1：现场检查各类设备、设施、地上地下储槽、储罐、阀门以及各类泵体、风机是否存在液体、油类或油污水跑、冒、滴、漏问题，现场地面是否存有明显污染痕迹，防渗地面是否有肉眼可见的裂纹、裂缝及破损、老坏现象。如某生产区为砖沏地面，无防渗措施；某一区域现场可见混凝土地面存在较大缝隙，防渗效果无法保证，某液体泵和阀门日常滴漏无托盘等污染防治措施。

实例2：检查车间班组是否建立定期巡查、巡检制度；是否以车间班组为单位，建立相应土壤污染防治方面的岗位操作规程、岗位管理制度、相关奖惩制度、岗位责任制、月考核制度等。最大的隐患来源于制度、责任缺失。如，个别企业未建立定期巡查、巡检制度，日常漏油未及时采取防治措施；个别企业未建立土壤污染防治岗位操作规程及管理制度；无土壤污染防治奖惩制度、月考核制度等，对日常存在的污染隐患不重视，视而不见。部分企业在岗位操作、巡检、巡查、维修、事故应急方面，无土壤污染防治专业技能、专业知识培训内容，导致现场管理不到位。

实例3：检查应急预案及应急措施落实情况。如，个别企业应对突发泄漏、流失、扬散等紧急事故情况下的应急预案及相应应急物资及设施不完善；预案内容流于形式，无实际可操作内容，为了应付而应付；无相应的应急物质储备；部分企业地下储罐、储槽未配备泄漏检测设施等问题十分普遍。

5、编制问题清单和整改记录表，督促企业实施整改

(1）根据隐患排查台账，制定整改方案，针对每个隐患提出具体整改措施，以及计划完成时间。整改方案应包括必要的设施设备提标改造或者管理整改措施。重点监管单位应按照整改方案进行隐患整改，形成隐患整改台账。

(2）针对隐患问题，逐项建立整改制度，明确专人负责，建立长效整改管理机制。

(3）制定隐患排查整治计划，定期向属地生态环境部门报送开展情况，确保按时按质完成土壤污染隐患排查整治。

(4）实施销账管理，每个问题明确到责任车间班组、具体负责人员，明确整改措施、完成时限，完成一个，销号一个[2]。

6、加强隐患排查成果应用

(1）隐患排查活动结束后，建立隐患排查档案并存档备查。隐患排查成果用于指导重点监管单位优化、加强土壤和地下水污染防治日常管理、制度建立、污染防治措施落实、每年自行监测点位布设等相关工作。

(2）完善重点环节土壤污染防治管理制度和预防措施，如加强土壤污染防治岗位责任及岗位技能、土壤污染防治知识培训。

(3）通过定期开展土壤污染隐患排查，不断提高土壤污染重点监管点位土壤污染防治管理水平。

7、结语

土壤污染已成为我国突出的环境问题，因此土壤污染治理已经迫在眉睫。本文在落实土壤污染治理预防排查中，如何履行职责，对排查工作进行举例概括，分析土壤污染隐患排查工作要点，希望加以细化完善后期对土壤污染的治理。

参考文献

[1]刘小彬某垃圾焚烧厂土壤自行监测与污染隐患排查分析[J].广东化工,2021,48(7)-137-139.

[2]杨月犁构建现代化土壤污染防治体系守护黑土地的探讨[J].环境保护与循环经济,202040(11):1-3.

[3]孙新宗浅析土壤污染防治的难点与对策[J]环境与可持续发展,(3):140-142.