外加剂对磷石膏基抹灰石膏性能的影响

利用煅烧低强磷石膏配制抹灰石膏,研究了粉煤灰、石粉、缓凝剂、纤维素醚、减水剂掺量等因素对抹灰石膏性能的影响。结果表明,填料总量不变条件下,粉煤灰、石粉掺量对抹灰石膏标准扩散度用水量影响较小,随着粉煤灰掺量的减小及石粉掺量的增加,抹灰石膏的凝结时间缩短、强度降低;随着缓凝剂掺量的增加,抹灰石膏的凝结时间以及初终时间间隔逐渐延长,强度降低;随着聚羧酸减水剂掺量的增加,抹灰石膏标准扩散度用水量降低,凝结时间延长,强度提高;随着纤维素醚掺量的增加,抹灰石膏标准扩散度用水量逐渐增大,凝结时间与初终凝间隔时间逐渐延长,抗折、抗压强度不断降低,而拉伸粘结强度不断升高。     

激发剂CaO对建筑石膏复合胶凝材料性能的影响研究

研究了激发剂CaO对建筑石膏复合胶凝材料的凝结时间、流动度、强度等性能的影响,并通过无极电阻率测定仪、扫描电镜等测试手段进行了水化进程、颗粒形貌变化的研究。结果表明,建筑石膏复合胶凝材料的凝结时间随着激发剂的加入而延长,流动度则会增大;激发剂对建筑石膏复合胶凝材料体系的3天强度具有减弱作用,对粉煤灰单掺的建筑石膏体系的28天强度具有增强作用,而对粉煤灰-水泥复掺建筑石膏体系28天抗压强度影响不大。     

道路基层复合胶凝材料的性能调控

研究了熟料钢渣粉煤灰磷石膏系道路基层复合胶凝材料的凝结时间、胶砂强度和膨胀性能的调控,分析了其缓凝微膨胀机理.结果表明：磷石膏中的可溶性杂质会与Ca2+和OH-反应,生成难溶物覆盖在胶凝材料颗粒表面,显著延长凝结时间,磷石膏掺量每增加3%,即可延长凝结时间约65min;大掺量磷石膏可为浆体提供充足的SO2-4,保证钙矾石的大量稳定生成,使硬化浆体产生微膨胀;过量磷石膏亦会造成过大的膨胀,破坏硬化浆体结构,通过加入适量钢渣取代粉煤灰,可以促进复合胶凝材料的早期水化,优化孔结构,明显提高道路基层复合胶凝材料的性能.     

再生微粉和水胶比对发泡水泥性能的影响研究

以硫铝酸盐水泥(SAC)和粉煤灰(FA)为主要胶凝材料,将再生微粉作为矿物掺和料等比例取代2种胶凝材料,基于化学发泡工艺制备发泡水保温制品,研究再生微粉和水胶比对发泡水泥性能的影响。结果表明,随着再生微粉掺量的增加,发泡水泥的抗压强度、干表观密度和气孔孔径减小;随着水胶比的增大,发泡水泥的抗压强度先提高后降低,干表观密度和气孔孔径减小;发泡水泥的干表观密度与抗压强度具有良好的线性相关性。     

脱硫石膏改性及抹面材料的制备与性能研究

以脱硫石膏作为胶凝材料的石膏抹面材料,研究了各种石膏缓凝剂及对脱硫建筑石膏胶凝材料工艺性能的影响,并制备出脱硫石膏抹面材料。在石膏试样成型过程中掺加不同的缓凝剂改善工艺性能,研究其凝结时间和力学性能等。根据脱硫建筑石膏凝结时间和力学强度综合分析,得出缓凝剂最佳的掺入量为:柠檬酸0.06%;酒石酸没有合格的掺入量;三聚磷酸钠0.20%。     

脱硫石膏抹面材料防水性能的试验研究

以脱硫石膏作为胶凝材料,配以适量的外掺料和外加剂,研究石膏缓凝剂多聚磷酸钠对脱硫石膏抹面材料凝结时间和力学性能的影响;掺加复合防水剂,研究其对脱硫石膏抹面材料的力学性能和防水性能的影响。实验发现:多聚磷酸钠都能使脱硫石膏抹面材料的凝结时间和力学性能达到抹面材料标准要求;掺加复合防水剂可以较好的提高脱硫石膏的抗折、抗压强度,脱硫石膏的软化系数随着复合防水剂掺量的增加而逐渐增大。在复合防水剂掺量为0.32%时,脱硫石膏绝干抗折强度增大为4.17 MPa,绝干抗折强度增大为12.36 MPa,软化系数为85.53%,脱硫石膏的吸水率为10.33%,基本可以满足脱硫石膏抹面材料对防水性能的要求。     

石膏基复合胶凝材料的配比优化试验

以煅烧工业副产石膏为基材,混掺矿物掺合料和改性外加剂,通过设计正交试验研究石膏基复合材料中胶凝材料各组分掺比及水胶比对其力学性能和耐水性的影响,试验结果表明,固废胶结材与活性胶结材质量比是影响石膏基复合胶凝材料吸水率最主要因素,水胶比是影响其干密度和强度的最主要因素;当脱硫石膏、粉煤灰、矿粉、水泥、生石灰的配比为1:0.53:0.13:0.5:0.05时综合性能良好;建筑脱硫石膏水化形成的二水石膏晶体结构,与水泥、粉煤灰等水化形成的钙矾石和C-S-H凝胶等水硬性产物相互搭接成密实结构,显著提升了石膏基复合胶凝材料的强度和耐水性能。     

用磷建筑石膏制备抹面砂浆试验研究

磷建筑石膏是磷石膏脱水制得以β-半水石膏(β-HH)为主要成分的产物。用磷建筑石膏(β-HH)来制备抹面砂浆,不仅可以间接性提高磷石膏资源化利用率,而且节约成本。本文通过正交试验得到了磷建筑石膏为主的复合胶凝体系,并且研究了缓凝剂对该抹面石膏的凝结时间和强度的影响,最后对所得到抹面砂浆的性能进行了测试。结果表明:该复合胶凝体系最优配合比为86%磷建筑石膏、6%水泥、3%生石灰、5%粉煤灰,标准稠度为0.62。在掺0.14%柠檬酸钠和1∶1的灰砂比情况下,获得抹面砂浆的28d强度可达到14.8MPa。     

高强套筒灌浆料的制备及性能研究

研究了水胶比、胶砂比、矿物掺合料及纳米材料对高强套筒灌浆料性能的影响。结果表明,随着水胶比的减小、胶砂比增大,高强套筒灌浆的初始及30 min流动度降低,各龄期抗压强度提高;氧化石墨烯对套筒灌浆料的流动性影响最小,抗压强度提高最明显。高强套筒灌浆料的优化配合比为:胶凝材料由85%水泥+2%石膏+3%粉煤灰+5%精细沉珠+5%硅灰组成,水胶比为0.08,胶砂比为1.86,聚羧酸减水剂、HPMC、硼酸掺量分别为胶凝材料质量的0.55%、0.12%、0.10%,氧化石墨烯掺量为0.3%。此时制备的高强套筒灌浆料的56 d抗压强度达到141.62 MPa。     

柠檬酸对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料性能影响的试验研究

以硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料为基本体系,研究了柠檬酸掺量对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料凝结时间、力学强度、耐水性能及体积稳定性能的影响,并通过微观分析手段分析了柠檬酸对硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料硬化结晶结构的影响。结果表明,柠檬酸可以延长硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料的凝结时间,大幅度提高其抗折、抗压强度和抗折、抗压软化系数,并能提高硫氧镁水泥-烟气脱硫石膏复合胶凝材料的体积稳定性,其最佳掺量为氧化镁质量的0.5%～0.7%。     

低水胶比时水泥-粉煤灰复合胶结材的水化性能

研究了水泥粉煤灰复合胶凝材料在低水胶比条件下的水化产物与硬化浆体显微结构，探讨了高效减水剂对复合胶凝材料的水化产物、水化程度、硬化浆体显微结构的影响．水泥粉煤灰复合胶凝材料的水化产物与普通硅酸盐水泥相同．球形的粉煤灰微粒在浆体中起到微集料的作用，在低水胶比条件下，有助于改善新拌浆体的流动性与硬化浆体的断裂性能，提高其强度．掺有ＦＤＮ的复合胶凝材料其初期水化程度并不因表观水胶比低而降低．水泥粉煤灰复合胶凝材料与高效减水剂协同作用，在低水胶比条件下能获得较好的力学性能．     

硅酸盐水泥熟料和硅灰对磷建筑石膏耐水性和水化行为的影响

研究了单掺硅酸盐水泥熟料和复掺硅灰对磷石膏复合胶凝材料绝干强度、表观密度、吸水率、软化系数及SO₄^2-离子浸出浓度的影响，并对其水化行为进行了讨论。结果表明，复掺时，随着硅灰掺量的增加，试件表观密度、绝干强度和软化系数先增加后降低，而吸水率和SO₄^2-离子浸出浓度先降低后增加；最优配比为磷石膏85%、熟料15%、硅灰10%，比纯磷石膏绝干抗折、抗压强度提高182.8%、180.8%，吸水率降低37.7%，软化系数提高130.6%,SO₄^2-离子浸出浓度降低13.4%；单掺和复掺均提高了磷石膏浆体累积放热量，且随着硅灰掺量的增加，累积放热量降低；单掺和复掺均增多了硬化体小于10 nm的凝胶孔数量，减少了大于100 nm的大孔数量，且随着硅灰掺量的增加，孔隙率先减小后增大。     

富水砂层盾构高性能同步注浆材料组成设计优化

研制了一种适用于富水砂层的高性能注浆材料,分析了水胶比、胶砂比对浆液性能的影响,并检验了高性能注浆材料的工程适用性。结果表明：水胶比为0.45、胶砂比为0.6的浆液具有强度高、易泵送、泌水率小、结石率高、抗水分散性较好等特点,使用该配比浆液的施工段沉降值与普通施工段相比减小了10 mm以上;随着水胶比和胶砂比的增大,注浆材料的湿表观密度逐渐减小;而水胶比增大能增大浆体的稠度,但其稠度更容易损失;随着胶砂比增大,注浆材料的稠度增大,且凝结时间呈逐渐延长的趋势;注浆材料的抗压强度随胶砂比的增大而逐渐提高。     

建筑添加剂对脱硫石膏基自流平砂浆性能的影响研究

聚羧酸减水剂、缓凝剂和纤维素醚是制备石膏基自流平砂浆的重要建筑添加剂。通过比较流动度与力学强度等性能指标,研究了3种聚羧酸减水剂、缓凝剂和纤维素醚对脱硫石膏基自流平砂浆性能的影响。结果表明:相比于减水剂A和C,减水剂B对自流平砂浆适应性更好;缓凝剂可显著延长自流平砂浆的凝结时间,但超掺会导致砂浆强度损失明显;纤维素醚掺量的增加,提高了砂浆的保水效果,同时降低了力学强度;优化后的脱硫石膏基自流平砂浆的性能指标满足JC/T 1023-2021《石膏基自流平砂浆》的要求。     

超高强混凝土的力学性能研究

论述了超高强混凝土的研究意义,进行了超高强混凝土性能的影响因素探究。通过正交试验,分析了水胶比、胶凝材料总量以及矿物掺合料掺量对超高强混凝土的影响。研究结果表明:抗压强度随水胶比的增大而逐渐减小,水胶比对抗压强度的影响显著;矿物掺合料掺量对超高强混凝土的早期强度具有非常显著的影响,但对后期强度的影响降低;胶凝材料总量对超高强混凝土强度的影响最小,胶凝材料总量为600 kg/m3最佳。     

低水胶比时水泥—粉煤灰复合胶结材料的水化性能

研究了水泥－粉煤灰复合胶凝材料在低水胶比条件下的水化产物与硬化浆体显微结构，探讨了高效减水剂对复合胶凝材料的水化产物，水化程度，硬化浆体显微结构的影响，水泥－粉煤灰复合胶凝材料的水化产物与普通硅酸盐水泥相同，球形的粉煤灰微粒在浆体中起到微集料的作用，在低水前比条件下,有助于改善新2浆体的流动性与硬化浆体的断裂性能，提高其强度，掺有FDN的复合胶凝材料其初期水化程度并不因表观水胶比低而降低，水泥－粉煤灰复合胶凝材料与高效减水剂协同作用，在低水胶比条件下能获得较好的力学性能。     

寒冷地区混凝土路面砖的力学及耐久性能研究

采用正交试验法研究了防水剂掺量、减水剂掺量、聚丙烯纤维掺量和水胶比对混凝土路面砖力学、抗冻及抗盐冻性能的影响。结果表明：随着防水剂掺量的增加,试件的抗折强度先增大后减小,强度损失率和单位面积质量损失减小;随着减水剂掺量的增加,试件的抗折强度增大,强度损失率和单位面积质量损失减小;随着聚丙烯纤维掺量的增加,试件的抗折强度增大,强度损失率和单位面积质量损失减小;随着水胶比的增加,试件抗折强度先增大后减小,强度损失率先减小后增大,单位面积质量损失增大;综合考虑力学性能、抗冻性能和抗盐冻性能,推荐混凝土路面砖的防水剂掺量为2.0%、减水剂掺量为2.0%、聚丙烯纤维掺量为0.5%、水胶比为0.25。     

不同减水剂与石膏基复合胶凝材料匹配性研究

将未煅烧的脱硫石膏与矿渣粉、硅酸盐水泥以质量比40∶40∶20的比例混合制备石膏基水硬性复合胶凝材料(简称:石膏基复合胶凝材料),并测试了其凝结时间和基本力学性能。研究了萘系、聚羧酸系和脂肪族减水剂与石膏基复合胶凝材料的匹配性研究,探讨了减水剂对复合胶凝材料砂浆流动性能及蒸养强度的影响。结果表明:萘系减水剂与石膏基复合胶凝材料匹配性好,减水作用明显,砂浆流动度稳定性好,有利于蒸养强度的发展;聚羧酸系减水剂适减水作用亦较为显著,砂浆流动度稳定性好,砂浆早期强度的发展良好,但后期强度倒缩明显;脂肪族系减水剂的匹配性较差,砂浆流动度经时损失明显,且不利于其早期强度发展。     

机制砂高抗冲磨超高性能混凝土（UHPC）的组成设计与工程应用

针对我国西部地区泥石流、洪水等严酷服役环境下桥梁墩柱存在的冲击磨损和空蚀问题,利用UHPC材料高强、高耐久的材料自身特点,通过机制砂替代石英砂,进行UHPC材料的抗冲磨组成设计。研究了矿物掺合料种类、粉煤灰微珠掺量、硅灰掺量、胶凝材料用量、水胶比对抗冲磨UHPC材料的工作性能、力学性能、抗冲磨性能的影响规律。结果表明,在胶凝材料用量、水胶比和纤维掺量相同的条件下,随着粉煤灰微珠掺量增加,混凝土的工作性能提高,抗冲磨强度下降,粉煤灰微珠适宜掺量为胶凝材料的17%;随硅灰掺量增加,超高性能混凝土的工作性能下降,抗冲磨强度提高,硅灰适宜掺量为胶凝材料的13%;随着胶凝材料用量增加,工作性能提高,抗冲磨强度先提高后降低,最佳胶凝材料用量为1150 kg/m3;降低水胶比,工作性能降低,抗冲磨强度先提高后降低,最佳水胶比为0.18。经过优化设计的抗冲磨UHPC抗冲磨强度为普通C50混凝土的3倍,已成功应用于四川省仁寿至屏山新市公路石盘特大桥。     

缓凝剂对脱硫石膏性能的影响

研究了DF、PF两种复合缓凝剂对脱硫石膏凝结时间、水化进程、力学强度及耐水性能的影响。研究结果表明:两种缓凝剂都能明显延长脱硫石膏的初、终凝时间和养护峰值温度出现的时间,且养护峰值温度皆出现在石膏终凝以后的一段时间,DF缓凝剂对脱硫石膏的缓凝效果大于PF缓凝剂。两种缓凝剂随掺量增加,脱硫石膏的抗折强度呈下降趋势,但抗压强度则呈先小幅度提高后下降的趋势,掺量越大,下降幅度越大。DF、PF两种复合缓凝剂对脱硫石膏的耐水性都有不同程度的提高,随掺量的增加呈先提高后降低的趋势,其下降拐点掺量为脱硫石膏质量的0.020%。