多元复合超早强水泥基材料的性能研究

研究了不同掺量石灰石粉和普通硅酸盐水泥对硫铝酸盐水泥凝结时间和力学性能的影响,采用水化热测试对水化进程进行了分析,同时,采用DTG对水化产物进行了综合热分析。结果表明：石灰石粉的掺入,缩短了终凝时间,降低了抗压强度;普通硅酸盐水泥的掺入,提高了硫铝酸盐水泥的水化速率,促进了C-S-H凝胶和AFt的生成;随着普通硅酸盐水泥掺量的增加,胶砂的早期强度逐渐降低,后期强度逐渐提高,当普通硅酸盐水泥掺量为40%时,5 h抗压强度最高,为35.9 MPa,当普通硅酸盐水泥掺量为80%时,28 d抗压强度最高,为94.5 MPa。     

矿粉对普通硅酸盐水泥基胶凝体系性能的影响

首先对四元体系的基本原材料及其凝结硬化机理进行了分析,研究了不同比例的普通硅酸盐、硫铝酸盐水泥、石膏、矿粉混合体系的水泥砂浆的强度、流动度、凝结时间,确定矿粉最适宜的掺量,旨在为制备快硬、早强、易于施工的四元胶凝体系修补材料提供一定的依据。     

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。     

大掺量磨细矿渣对水泥基无收缩灌浆料的性能影响研究

实验以普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复合胶凝体系为基体材料,以高炉粒化矿渣作为掺合料,掺加早强剂、消泡剂、减水剂等外加剂制备无收缩水泥基灌浆材料。试验采用单一变量法,分析各组分的掺量对水泥基无收缩灌浆砂浆体系流动度、凝结时间等新拌性能以及力学性能、膨胀性能等硬化性能的影响,确定各组分的最佳掺量,并利用X射线衍射分析、扫描电镜等现代材料测试方法对砂浆的微观结构和水化产物进行研究。     

柠檬酸钠对普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配体系的性能研究

本文通过水泥净浆、砂浆试验,研究了柠檬酸钠对普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配体系净浆的凝结时间、砂浆流动度和拉伸粘结强度、水泥水化产物的影响。研究表明,柠檬酸钠通过抑制铝酸钙、硫铝酸钙的早期水化,延缓复配体系的凝结时间、改善砂浆流动性,柠檬酸钠掺量为1.2%时,初凝时间与终凝时间分别为106 min、118 min,砂浆的流动度达到最大值为157 mm;柠檬酸钠使水泥后期水化更充分,增加钙矾石的生成量,提高砂浆拉伸粘结强度,柠檬酸钠掺入量为1.0%时,砂浆拉伸粘结强度为0.54 MPa。     

铝酸盐水泥基砂浆抗分散性研究

选用m(铝酸盐水泥)∶m(普通硅酸盐水泥)∶m(水石膏)=85%∶4%∶11%的三元胶凝体系,通过控制凝结时间制备出了自流平水下抗分散铝酸盐水泥基砂浆。通过测试其水陆强度、pH值、浊度并结合SEM微观分析,探究了铝酸盐水泥基砂浆抗分散性。结果表明,通过酒石酸和葡萄糖酸钠双掺解决了铝酸盐水泥基砂浆流动度损失大的问题。再生乳胶掺量增加优化了砂浆的抗分散能力。通过模拟水下现场浇筑,发现水下成型的铝酸盐水泥基砂浆试件的28 d抗压强度均在70 MPa以上,形成了控制凝结时间的水下成型制备技术。SEM揭示控制凝结时间的浇筑技术,水下成型的铝酸盐水泥砂浆试件内部密实、孔隙率低。     

高贝利特硫铝酸盐水泥—普通硅酸盐水泥复合胶凝材料体系性能研究

为进一步提升高贝利特硫铝酸盐水泥（HBSAC）与普通硅酸盐水泥（P·O）的性能,获得性能优异、经济性较好的新型胶凝材料,开展了HBSAC和P·O的复配研究。研究了不同复配合比例HBSAC-P·O复合胶凝材料的物理性能、力学性能和干缩性能,结合水化产物的形成分析,阐明了HBSAC-P·O复合胶凝材料体系的水化机理。结果表明：在HBSAC中加入P·O,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少,凝结时间延长,干缩率增加,后期强度增加的同时早期强度降低;在P·O中加入HBSAC,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少、凝结时间缩短,干缩率降低,但是其早期强度并未得到提升;HBSAC-P·O复合胶凝材料的水化机理在于削弱了硫铝酸盐矿物的早期水化作用,降低了早期强度;增强了硅酸盐矿物的后期水化作用,提高了后期强度。     

大掺量粉煤灰复合水泥基发泡保温板试验研究

通过高强双快高贝利特硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥按一定比例(30%∶70%)复合后,极大程度上加快了普通硅酸盐水泥的水化反应速率;使复合后形成的水泥基发泡保温板的脱模时间大大缩短,早期强度明显提高,后期强度持续增长,完全解决了普通硅酸盐水泥发泡保温板容易开裂的问题。同时,在胶凝材料中内掺0~60%的粉煤灰,根据生产实际需要,分别对水灰比、过氧化氢掺量、抗压强度及脱模时间进行对比,得到了既能满足标准指标要求又具有较高性价比的的最优复合比例。     

关键组分对高早强自流平修补砂浆的影响

以硅酸盐-硫铝酸盐二元复合水泥为基本胶凝材料体系,通过掺入减水剂,矿粉,石膏来研究它们对自流平砂浆的流变性、小时强度以及凝结时间的影响。研究表明：聚羧酸减水剂能明显改善砂浆流变性,其最佳掺量为0．30％;硅酸盐一硫铝酸盐水泥最佳比例是1：1;矿粉因需水量低,能提高砂浆的流动度,同时会降低砂浆的强度;二水石膏能使砂浆的强度提高,同时起到了缓凝作用,但会降低砂浆的流动度;当矿粉掺量较低时,石膏延缓了硅酸盐水泥的水化,主要起缓凝作用;当矿粉掺量较高且石膏掺量大于2％时,部分石膏用于补充水泥中石膏组分的不足,所以缓凝效果不明显。     

纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结硬化的影响

研究了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结时间、早期水化历程及抗压强度的影响,采用XRD、TG、pH计和SEM等分析测试手段对早龄期水化产物和液相碱度等进行表征,探讨了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的增强机理。结果表明:掺加纳米C—S—H/PCE能有效缩短硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆体初凝及终凝时间,当C—S—H掺量≥1.0%时,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的初、终凝时间差明显缩短。纳米C—S—H/PCE加快了硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥水化放热速率,提高了总的水化放热量,早期水化产物生成数量多,但对水泥水化产物类型没有影响,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥体系8、12、16h的抗压强度显著提高。     

硫铝酸盐水泥对无砂自流平材料物理力学性能的影响

研究了硫铝酸盐水泥(SAC)掺量对硅酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响,以及减水剂掺量和SAC掺量对硫铝酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响。结果表明:对于硅酸盐水泥基自流平材料,当SAC掺量由0增加到20%时,初始流动度基本保持稳定,30 min流动度持续降低,1d抗折强度和抗压强度先降低后有所提高,3、28 d抗折强度和抗压强度总体上不断降低;对于硫铝酸盐水泥基自流平材料,30 min流动度均为0,随着减水剂掺量从0.225%增加到0.300%,初始流动度先显著提高,后趋于稳定,抗折强度和抗压强度变化不大;当SAC掺量从200 g增加到280 g时,初始流动度有所增加,抗折强度和抗压强度显著提高。     

一种机场混凝土道面快速修补材料用的胶凝体系制备及微观机理分析

为制备一种机场混凝土道面快速修补材料用的胶凝体系,研究了铝酸盐水泥掺量对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥二元胶凝体系凝结时间、力学性能的影响;其后,再加入石膏构成硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元胶凝体系,进一步研究了石膏掺量对三元胶凝体系凝结时间、力学性能的影响,从而初步确定快速修补材料所用的硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元胶凝体系的配合比。与此同时,运用X射线衍射和环境扫描电子显微镜分析胶凝体系的微观结构、水化产物,揭示了胶凝体系水化进程和水化机理。     

石膏掺量对硅酸盐和硫铝酸盐水泥复合体系性能的影响

硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复合后水泥的矿物组成变得多而复杂,这种复合体系水泥的水化硬化过程是一个多元复杂体系的多种矿物的水化硬化过程。将硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥、无水石膏以合适的比例混合,通过试验和分析,制得早期强度相近、28d强度接近或超过纯硫铝酸盐水泥的复合胶凝体系,得出石膏的最佳掺量。     

减水剂对套筒灌浆料强度影响的试验研究

为了同时发挥硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的优点,现将两种水泥按比例进行复配,配制套筒灌浆料,研究复合胶凝体系的基本性能。研究表明,随着硫铝酸盐水泥的增加,复合胶凝体系的凝结时间逐渐减少,强度有先减少后增加的趋势。在复合水泥最优配比中分别加入萘系和聚羧酸减水剂,研究两种减水剂的单掺效果,根据相关数据确定最佳掺量。随着减水剂的加入,复合胶凝体系的和易性有所改善,复合体系的抗压强度显著提高。     

早强木纹装饰砂浆板的制备与性能研究

通过改变胶凝材料组成制备早强木纹装饰砂浆板,并测试了不同胶凝材料体系下复合水泥砂浆的初凝时间、力学性能及耐久性能。结果表明:随硫铝酸盐水泥掺量的增加,复合水泥的初凝时间呈先减小后增大的趋势;硫铝酸盐水泥的掺加对砂浆早期力学性能和干缩性能有不同程度的改善作用,但对28 d龄期的力学性能和耐磨性存在不利影响。与基准组相比,当硫铝酸盐水泥掺量为50%时,复合水泥砂浆的初凝时间降低84.1%,早期抗折和抗压强度分别提高47.5%和80%,耐磨性降低2.97%,28 d收缩降低42.3%。     

普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配改性修补材料性能研究

为对工程进行快速修补,将普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按不同的比例进行复配以研究复合体系的凝结时间、强度、变形等性能,优化配合比,以满足快速修补的特殊要求。试验结果表明当硫铝酸盐水泥含量在15%时复合胶凝材料在各方面均表现出优异的性能,在此基准配合比基础上掺入聚丙烯纤维、高效减水剂及矿物掺合料,可配制出具有较短凝结时间、良好和易性、较高强度的复合胶凝快速修补砂浆。     

掺沥青乳液水泥体系的凝结时间对CA砂浆性能的影响

研究了水泥组成、沥青乳液与水泥的质量比等因素对掺沥青乳液水泥净浆的凝结时间及CA砂浆的材料分离度、流动度、可工作时间、抗压强度等性能的影响规律.结果表明:使用早期强度高、水化速度快的水泥,采用硫铝酸盐水泥适量取代普通硅酸盐水泥,调整沥青乳液与水泥的质量比均可促进掺沥青乳液水泥净浆的凝结与CA砂浆的胶结硬化,从而改善CA砂浆综合性能.但硫铝酸盐水泥对普通硅酸盐水泥的取代率不宜超过20%,沥青乳液与水泥的质量比应控制在1.5~1.7.     

三元胶凝修补材料物理性能试验研究

本文首先对三元体系的基本原材料及其凝结硬化机理进行了分析,研究了不同比例的普通硅酸盐、硫铝酸盐水泥、石膏混合体系的凝结时间、流动度以及水泥砂浆的强度性能,旨在为制备快硬、早强、易于施工的三元胶凝体系修补材料提供一定的依据。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

硫酸钙晶须增强水泥砂浆性能试验研究

将硫酸钙晶须掺入普通硅酸盐水泥砂浆中,通过测试不同晶须掺量、水灰比下普通硅酸盐水泥的流动度、凝结时间、强度,并通过SEM、XRD微观测试分析掺入晶须对水泥砂浆性能的影响机理。研究结果表明,掺硫酸钙晶须降低了水泥砂浆的流动度,延缓水泥砂浆的凝结时间,当硫酸钙晶须掺量为4%时,水泥砂浆的凝结时间最大。掺硫酸钙晶须可提高水泥胶砂的抗折、抗压强度。水灰比为0.50,硫酸钙晶须掺量为6%时,水泥胶砂28 d抗折、抗压强度相比对照组分别提高了8%、14%。