丁苯乳液改性水泥砂浆性能及机理研究

研究了丁苯乳液掺量(聚灰比为0～20%)对水泥砂浆的工作性能、力学性能、抗渗性能的影响。结果表明:丁苯乳液对水泥砂浆有良好的减水效果,也能使抗折强度、折压比、抗拉粘结强度、抗渗性能等得到显著改善,且丁苯乳液的较佳掺量(聚灰比)在15.0%左右;与基准砂浆相比,聚灰比为15.0%试样的28d抗折强度、折压比、抗拉粘结强度、抗渗性能分别提高65.5%、53.6%、173.8%、65.2%。最后,通过SEM、XRD探究了其对砂浆的改性机理。     

聚合物对EPS板材薄抹灰砂浆性能的影响

研究了不同掺量的苯丙乳液、可再分散乳胶粉、羟丙基甲基纤维素醚3种聚合物对薄抹灰砂浆用水量、粘结强度、韧性的影响,同时探讨3种聚合物的最佳掺量。结果表明:聚合物的加入,明显地减少了砂浆的用水量,提高了粘结强度,降低了压折比,改善了韧性。当苯丙乳液掺量为4%～6%时,砂浆的粘结强度达到最佳值,压折比最小;纤维素醚的掺量增至0.4%时,砂浆的粘结强度达到饱和,压折比最小;胶粉的掺量为3%时,砂浆的粘结强度最佳,而压折比则随着胶粉的加入呈减小的趋势。     

橡胶粉对柔性保温砂浆性能的影响

针对普通保温砂浆的开裂问题,研制了掺加橡胶粉的高柔性保温砂浆;通过对柔性砂浆性能的研究与测试,证明橡胶粉能降低砂浆的强度,提高砂浆的折压比,使保温砂浆抵抗变形的能力增强,提高了保温砂浆的抗裂性能.     

聚丙烯酰胺与羟乙基纤维素对砂浆性能的影响

为研究聚丙烯酰胺与羟乙基纤维素对砂浆性能的影响,对其工作性和强度进行了测试,并采用SEM对微观改性机理进行了分析.结果表明,聚丙烯酰胺使砂浆保水性稍有提高,稠度降低,掺量为0.2％时,保水率为91.5％,稠度降幅达74％;抗压强度和抗折强度增大,却使折压比和粘结强度略有降低;羟乙基纤维素使砂浆保水率均在95％以上;当掺量为0.15％时,稠度增大;砂浆抗压强度和抗折强度有不同程度的降低,但却使砂浆的折压比和粘结强度有一定的提高,对砂浆的改性效果要优于聚丙烯酰胺;SEM测试发现聚丙烯酰胺和羟乙基纤维素提高了整体结构的致密性,优化了砂浆的微观结构,从而改善了砂浆的宏观性能.     

加气混凝土专用抹灰砂浆的综合性能研究

为适应加气混凝土发展需要,根据加气混凝土自身特点,研制出加气混凝土专用抹灰砂浆复合外加剂及用该外加剂配制出加气混凝土专用砂浆．对砂浆配制工艺和性能进行研究,并与普通砂浆性能进行比较．研究表明,用复合外加剂配制的砂浆性能远优于普通砂浆,分层度仅为普通砂浆的15．5％,28d粘结强度为普通砂浆的4．9倍,折压比为普通砂浆的1．56倍,28d收缩值为普通砂浆的63％,具有保水性能好、粘结强度高、折压比大、收缩值小等特点,适合加气混凝土的抹灰,它较好地解决了普通砂浆用于加气混凝土抹灰时存在的开裂、空鼓甚至脱落等问题．     

水泥基复合胶凝材料改性聚合物修补砂浆的试验研究

针对硫铝酸盐水泥基修补材料凝结时间快、抗折强度倒缩等问题,提出以普通硅酸盐（PO）- 硫铝酸盐水泥（SAC）复合改性聚合物快速修补材料性能,探究 PO-SAC 复合胶凝体系对聚合物修补砂浆的新拌性能和力学性能的影响,并且进一步研究了复合体系对砂浆界面粘结性能的影响,采用 SEM 分析解释宏观性能变化。结果表明：当 PO 占复合胶凝体系比例达 90% 时,聚合物修补砂浆的凝结时间相比 SAC 明显延长,满足修补需求;流动性能良好,砂浆呈现微膨胀性,28 d 时的收缩率为 -3.21×10-4;早期强度高,1 d 抗压强度达到 26.1 MPa,且后期抗压、抗折强度增长幅度大;界面粘结性能优异,28 d 粘结强度可达到 4.4 MPa。随着PO 的掺入,复合胶凝体系的水化产物钙矾石（AFt）会逐渐减少,砂浆微观形貌不致密,不利于水泥浆体早期强度和收缩的发展。     

聚脲改性环氧树脂砂浆修补力学性能及配比优化方法

引入高韧性聚脲改性环氧树脂砂浆,采用正交单因素分析法分析了聚脲掺量和环灰比对改性环氧树脂砂浆抗折强度、抗压强度、粘结强度的影响规律,揭示了聚脲掺量和环灰比对改性环氧树脂砂浆粘结强度的高斯分布型敏感性影响特征。研究表明：少量聚脲的引入延长了环氧砂浆的凝结时间,降低了收缩率,可有效提高修补材料的抗折强度、粘结强度和韧性;聚脲掺量在10%时,相比于普通环氧树脂砂浆其韧性和粘结强度最高增加了40%和39.3%。基于环灰比和聚脲掺量对砂浆粘结强度影响规律的拟合函数,提出了以粘结强度为约束条件,以经济性为优化目标的聚脲改性环氧树脂砂浆配比优化方法,研究成果为新型少量聚脲改性环氧树脂砂浆的推广使用提供了理论依据。     

废聚苯乙烯泡沫再生乳液对砂浆增粘增韧研究

研究了废弃聚苯乙烯泡沫(EPS)制备的苯丙乳液(SAE)在砂浆中的应用。TEM、粒径分布及红外光谱结果表明,制备的苯丙乳液颗粒直径为350nm左右,乳液颗粒性能稳定,成膜性能良好,并能应用于砂浆增粘增韧改性。扫描电子显微镜(SEM)结果显示SAE在砂浆中能形成抑制水泥水化的聚合物膜,虽然抗压强度有所降低,但提高了砂浆的粘结强度与韧性。SAE改性砂浆与EPS泡沫板材的粘结强度随SAE掺量的增加明显增大,当掺量为6%左右时,破坏形式基本为EPS板材内聚破坏,确认了SAE对砂浆的增粘性能。砂浆的压折比随SAE掺量增加先明显减小,后稍微增加,当掺量为4%左右时,压折比最小,砂浆的韧性得到良好改善。     

聚合物外墙外保温抹面砂浆性能试验

目的 研究聚合物的掺入对外墙外保温抹面砂浆工作性能及力学性能的影响.方法 以石英砂和P·C32.5,P·O42.5两种强度等级的水泥为基本原材料,聚合物按水泥与砂总质量的8.6％、11.4％、14.3％、17.1％、20％的比例掺入,形成聚合物砂浆并制成试件.测试砂浆的稠度、抗压、抗折强度、抗冲击重力性能和与聚苯板的粘接性能;依据试验数据,建立BP神经网络预测模型,得出聚合物的最优掺量.结果 掺入聚合物,明显改善了砂浆的抗冲击性能、聚苯板的粘接性能及压折比.提出了施工建议聚合物掺量,即聚合物∶水泥∶砂∶水的质量比为1.2∶2∶5∶0.8,水泥强度等级P.O42.5;BP神经网络预测的聚合物的最优掺量,即聚合物∶水泥∶砂∶水质量比为1.1∶2∶5∶0.8,水泥强度等级P.042.5.结论 随着聚合物掺量的增加,砂浆抗压、抗折强度及压折比呈明显下降趋势,抗冲击性及与聚苯板的粘接强度则增强.随着水泥强度等级的提高,砂浆抗压、抗折强度增加,抗冲击性能无显著变化,与聚苯板的粘接强度提高.     

碳纳米管增强水泥砂浆在混凝土修补加固中的应用研究

采用8字形新老砂浆抗拉粘结强度的试验方法,研究了不同粘结砂浆粘结材料在不同配比条件下的粘结性能,得到了不同粘结材料抗拉强度的变化规律。试验结果表明,碳纳米管增强水泥砂浆粘结性能良好,适宜作为新老混凝土界面修补材料。     

聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究

为开发高性能的表面修补材料,选用2种聚合物乳液对水泥砂浆进行改性,并对聚合物乳液改性水泥砂浆进行了室内抗压强度、抗折强度、黏结抗折强度、吸水率和孔结构分析等试验.结果表明,聚合物乳液的使用明显提高了砂浆与原混凝土的黏结抗折强度、降低了砂浆的吸水率,改善了砂浆的孔结构分布形态.     

邯郸地区再生骨料在混凝土和砂浆中应用

全面研究了邯郸地区用砖混结构建筑垃圾生成的再生骨料的粒径、堆积密度、吸水率、筒压强度等基本性能。通过试验,分别测试了以建筑垃圾为骨料的再生混凝土的干表观密度、抗压强度、抗渗性、抗冻性等相关的物理力学性能、以混凝土废渣为粗骨料的再生混凝土的抗压强度和以建筑垃圾作为细骨料等体积替代砂浆中的砂的再生砂浆的抗压强度,并分别与普通混凝土和砂浆对比分析。试验结果表明：以建筑垃圾为骨料的再生混凝土具有良好的基本力学性能,强度最高可达C30;用混凝土废渣作为粗骨料配制的再生混凝土的强度等级可达C50;再生砂浆的强度不降低。     

废砖骨料对再生混凝土抗压与收缩性能的影响

以废砖粗骨料的等体积取代率为变化因素,在分析预吸水处理与裹浆处理条件下,废砖粗骨料等体积取代废弃混凝土粗骨料对再生混凝土抗压强度影响的基础上,着重探讨了废砖粗骨料体积取代率对再生混凝土收缩变形性能的影响。研究结果表明,等体积取代率为25%时,预吸水处理与裹浆处理均可最有效地降低再生混凝土的收缩变形,而对再生混凝土抗压强度却没有明显的降低作用。等体积取代率为25%时,预吸水处理下再生混凝土的抗收缩变形性能优于裹浆处理,而裹浆处理下再生混凝土抗压强度高于预吸水处理。     

The influence of mineral admixtures on bending strength of mortar on the premise of equal compressive strength

The influence of mineral admixtures on bending strength of mortar on the premise of equal compressive strength was investigated. Three mineral admixtures (fly ash, ground granulated blast-furnace slag and steel slag) were used. The adding amount of mineral admixture in this study ranges from 22.5% to 60%, and the water-to-binder ratio ranges from 0.34 to 0.50. With equal compressive strength, different mortars can be arranged in such a descending order with their bending strength: cement-fly ash mortar, cement mortar, cement-GGBS mortar, and cement-steel slag mortar. With the same compressive strength, the higher the steel slag content and water-to-binder ratio, the lower the bending strength of mortars. However, the effect of mineral mixture content and water-to-binder ratio on the bending strength of cement-fly ash mortar and cement-GGBS mortar is far inconspicuous.     

再生混凝土细微观结构和破坏机理研究

再生骨料相当于天然骨料表面附着了一层老砂浆,老砂浆力学性能相对天然骨料较差,造成了再生混凝土内界面过渡区的数量、分布和性能的不同,从而影响了再生混凝土的力学性能.首先通过试验方法研究了再生混凝土中老砂浆的含量和分布;利用扫描电镜考察了新老界面过渡区形貌的异同,分析了老砂浆对界面过渡区的影响;采用有限元软件ANSYS对再生混凝土细观结构的受力特征和破坏机理进行了初步分析.最后利用不同强度等级的废旧混凝土加工成再生粗骨料,制备成再生混凝土,测试其抗压强度和劈裂抗拉强度,验证了再生混凝土受力的破坏机理.     

水泥掺量对纤维改性聚合物树脂混凝土力学性能的影响

利用抗压试验、抗折试验、扫描电镜等方法,探讨了水泥掺量对聚合物砂浆性能的影响.试验结果表明：当水泥掺量为115%时与水泥掺量0%时相比,聚合物砂浆的抗折强度提高95%,抗压强度提高74%,折压比也相应有所提高.但加入量高于115%时,导致水泥比表面积过大,抗折强度和抗压强度均有所下降.     

基于细观力学的混凝土轴向抗拉性能数值模拟

采用基于伸缩因子的圆形覆盖方法建立更贴近于真实情况的一系列二维随机骨料模型,采用塑性损伤模型系统地对比分析了二维随机骨料模型在不同骨料形状、骨料粒径搭配、初始缺陷、界面层厚度、界面层及砂浆强度等情况下的单轴拉伸性能.结果表明,拉伸破坏首先出现在最为薄弱的界面层;骨料形状的不同对试件拉伸性能影响较大;界面层厚度对混凝土试件脆性有所影响,对其他性能影响较小;相同试件初始缺陷的增加会导致试件弹性模量、极限抗拉强度及峰值拉应变的减小;界面强度与骨料比例、形状、初始缺陷等对混凝土试件拉伸性能影响最大;本方法可有效地模拟混凝土轴向抗拉,揭示混凝土裂纹扩展的方式及过程.     

基于非线性的新老混凝土粘结问题的数值模拟及分析

采用ANSYS非线性模块,同时考虑工作过程中大变形、接触等多种非线性因素,对新老混凝土粘结试件和整体试件的复合受力进行数值模拟.从应力分析角度研究在复合应力下,新老混凝土粘结的应力分布规律,考察新混凝土强度、压应力对粘结强度的影响规律,探索新老混凝土粘结复合受力的强度特性.     

超高韧性水泥基材料的制备技术

分别采用活性粉末混凝土（RPC）和渗浇钢纤维混凝土（SIFCON）两种制备工艺,根据水泥基材料结构的多尺度特征,研究了由碳酸钙晶须和微钢纤维复合增强的超高韧性水泥基材料（Ultra-High-Toughness Cementitious Composite,简称UHTCC）的制备技术,测试UHTCC不同配比的抗压强度、抗折强度、抗弯强度以及单轴拉伸性能,采用折压比、韧性指数等多个指标对UHTCC的韧性进行了评价。试验表明：UHTCC的抗压强度、抗折强度、抗弯强度以及延性和韧性都远高于普通钢纤维混凝土,其抗弯强度最高达65.1 MPa、韧性指数I₂₀最高达49.21,单轴拉伸试验时呈现明显的假应变硬化行为,极限拉应变可达4%~8%。相对而言,利用SIFCON工艺制得的水泥基材料韧性更高。