低需水的新拌水泥浆体流变性研究

在对水泥浆体流变模型和流变性能影响因素分析的基础上，研究了外加剂掺量、SO3含量、矿渣掺量等对新拌水泥浆流变性能的影响。用旋转粘度计对新拌水泥浆进行了动态检测，低需水量水泥的新拌水泥浆具有良好的流变性能，同时它的流变模型符合宾汉姆流变模型。     

矿物掺和料对水泥浆体的流变性和相容性的影响

不同的矿物掺和料及其掺量,对水泥浆体的流变性及与外加剂的相容性有不同的影响.通过水泥浆体的扩展度和黏度2个指标来研究矿物掺和料对水泥浆体的流变性及与外加剂的相容性的影响.试验结果表明：在最佳掺量时,矿物掺和料对改善浆体流变性和相容性效果最好,且不同的矿物掺和料的最佳掺量区别较大.硅灰的最佳掺量为5%～10%;普通矿粉的最佳掺量为10%;2种超细矿粉和粉煤灰的最佳掺量为20%～30%.     

CA砂浆的流变特性

CA砂浆是应用在板式轨道结构中的一种新型有机无机复合灌浆材料,其流变性能直接决定CA砂浆的灌注效果.通过流变仪研究了新拌CA浆体的瞬态与稳态流变特性及其影响因素.结果表明,CA浆体属于非牛顿流体,表现在低剪切速率时,CA浆体的粘度随时间先减小后增大;中高剪切速率时,其粘度先随时间减小后趋于稳定.在绝对水灰比固定条件下,随着沥青乳液与水泥质量比、硅灰和流变助剂掺量的增大,CA浆体的粘度增加;随着粉煤灰掺量的增加,CA浆体粘度略有降低.     

功能调整材料对水泥浆体流动性影响

使用自行研制的H管分别研究了不同功能调整材料对水泥浆体流动性的影响,得到不同种类矿物掺合料和增稠剂对水泥浆体流动性改性规律:粉煤灰掺量的增加引起浆体流动性先增加后减小;矿粉掺量越大,浆体流动性越大;硅灰和增稠剂掺量越大,浆体流动性越差。H管对水泥浆体流动性变化十分敏感,可以准确快速评价不同功能调整材料对水泥浆体流动性影响。     

大掺量混合材高性能混凝土的制备及强度特性

在固定用水量为130 kg/m3下,研究了粉煤灰、磨细矿渣和硅灰对水泥替代量为30%、50%、70%,水胶比为0.33的高性能混凝土的制备。探讨了粉煤灰、硅灰和矿渣对新拌混凝土流动性和抗压强度的影响。在低水胶比情况下,粉煤灰、磨细矿渣和硅灰大掺量复掺,可制备得到工作性良好、早期强度满足要求和后期强度有极好发展的高性能混凝土;在高效减水剂的作用下,在大掺量混合材混凝土中以硅灰、磨细矿渣取代部分粉煤灰,可以有效提高大掺量混凝土的早期强度,进一步改善新拌混凝土的工作性。     

外掺材料对多孔水泥混凝土胶浆强度的影响研究

文章采用超细粉煤灰与硅灰的复合技术配制多孔水泥混凝土水泥浆体试件.通过与双掺硅灰和减水剂、双掺粉煤灰和减水剂以及复合掺粉煤灰、硅灰和减水剂的情况对比,系统研究了硅灰粉煤灰作为外掺挤对多孔水泥混凝土水泥浆体的强度的影响.实验结果表明,由于硅灰与超细粉煤灰的复合,在水泥浆体形成过程中,这2种材料充分发挥了各自的功能效应,使得多孔水泥混凝土水泥浆体的强度性能显著提高.文章通过扫描电镜试验,剖析了超细粉煤灰与硅灰复合效应的机理,论证了用超细粉煤灰和硅灰以及减水剂复合配制多孔水泥混凝土水泥浆体的可行性.     

矿渣对新拌水泥浆体流变性能的影响

通过对掺有矿渣的新拌水泥浆体流变曲线、流变参数、标准稠度需水量和胶砂流动度的测定,研究了矿渣的化学组成、掺加量和细度等对新拌水泥浆体流变性能的影响。     

基于水膜厚度假设分析磨细高炉矿渣对水泥浆性能影响

为探索磨细高炉矿渣对水泥浆性能及其水膜厚度的影响,研究测量了30组不同水胶比、不同磨细高炉矿渣掺量的水泥–;矿渣复合浆体的流动性能、黏聚性和抗压强度.为探索浆体的流变性能控制机理,进一步测量了5组不同磨细高炉矿渣掺量水泥–;矿渣复合浆体的填充密度,并基于填充密度测量结果计算出各浆体试样配比的水膜厚度,探索水膜厚度对水泥–;矿渣复合浆体流变性能的影响.实验结果表明,适量磨细高炉矿渣的掺入能提高浆体的流动性能和抗压强度,黏聚性些许减弱,最优配比磨细高炉矿渣掺量为5%,此时水泥–;矿渣复合浆体综合性能最好.磨细高炉矿渣掺入能提高胶凝材料的填充密度,水膜厚度为流动性主要控制因素,水泥浆的流动性能随水膜厚度增大而增大.     

磷酸镁水泥改性试验研究

通过分别掺加粉煤灰、微硅粉和可分散乳胶粉对磷酸镁水泥(MPC)进行改性,研究了粉煤灰掺量、微硅粉掺量和可分散乳胶粉掺量对磷酸镁水泥浆体流动性、凝结硬化时间和抗压强度的影响。根据实验结果,分别选取了粉煤灰掺量为50%,微硅粉掺量为10%和可分散乳胶粉掺量为2%的改性MPC净浆,测试分析了MPC及改性MPC粘结强度、收缩性能、耐磨性和耐水性。结果表明,不同的改性材料对MPC性能带来不同的影响,其中掺入粉煤灰不仅降低了MPC成本,而且对各项性能有所改善,微硅粉仅对耐水性和耐磨性带来改善,乳胶粉较大地提高了粘结性能和耐水性。     

聚合物改性砂浆强度的回弹法检测试验研究

采用L9(34)正交试验研究了胶粉掺量、水胶比、灰砂比以及硅粉掺量对聚合物改性砂浆表面硬度和抗压强度的影响,通过对散点图的拟合分析确定了聚合物改性砂浆抗压强度与回弹推定值的相关关系.结果表明,各因素对抗压强度和回弹推定值的影响主次顺序一致,影响因素顺序由大到小为胶粉掺量、水胶比、硅粉掺量、灰砂比;抗压强度随胶粉掺量、水胶比的增大而减小,随硅粉掺量和灰砂比的增加而增大;聚合物改性砂浆抗压强度与回弹推定值之间存在线性正相关关系,且在显著性水平α=0.01下其相关关系显著.     

稻壳灰混凝土的力学性能试验及强度预测

为了降低混凝土成本,改善混凝土性能,将稻壳灰部分替代水泥,并与粉煤灰、硅灰复掺制备混凝土。通过正交试验考察水胶比、稻壳灰掺量、粉煤灰掺量及硅灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律。结果表明,水胶比对混凝土强度影响最大,考虑混凝土性能兼顾经济性,混凝土最佳配比为:水胶比为0.3、稻壳灰掺量为20%、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为5%。采用RBF神经网络的预测模型对混凝土128 d抗压强度进行预测,预测结果与实测结果具有很好的吻合度。     

聚合物改性超细水泥灌浆材料性能研究

研究了聚合物对超细水泥浆体工作性能的影响,探讨了聚合物改性超细水泥灌浆材料的水化硬化程度.结果表明:当P/C 15%时,聚合物本身具有的自分散性能和表面活性减小了改性超细水泥浆体屈服应力τ0和塑性粘度η0,使得流动速率B和灌入量qb增加,从而显著地改善了超细水泥浆体的可灌性.     

硅灰改性水泥固化含U（Ⅵ）模拟有机废液试验

以铝酸盐水泥（Aluminate Cement,AC）和普通硅酸盐水泥（Ordinary Portland Cement,OPC）为基材,活性炭为吸附剂,硅灰、聚合物外加剂为水泥改性剂,研究了水泥种类、改性剂掺量、水胶比等因素对模拟混合浆体流动度、固化体的有机废液最大包容量的影响,测定了优化配方条件下固化体的力学性能及U（Ⅵ）浸出性能。结果表明：硅灰（Silicon Fume,SF）和聚合物外加剂协同作用下,可以显著提高有机废液的最大包容量。当硅灰掺量为15%,聚合物外加剂掺量为2%,水胶比为0.45,OPC及AC固化体有机废液的包容量分别可达21%和24%;优化配方条件下,固化体28 d抗压强度均大于20 MPa,抗冲击性合格,U（Ⅵ）42 d浸出率均为2×10-6cm/d,符合GB 14569.1-93的要求。     

聚合物-水泥基注浆材料早期流变及水化特性

为制备满足复杂地层加固工程需求的高性能水泥基注浆材料,探究以偏铝酸钠(SA)、聚羧酸(Sp)及高吸水性树脂(SAP)为组分的聚合物体系及其掺量对新拌水泥浆体流变特性与泌水率的影响,并采用水化放热监测与倒置荧光显微技术,对不同体系下水泥浆体早期水化进程及微米级颗粒的悬浮分散形态进行分析.结果表明:新拌水泥浆液流动性和泌水率与SA、SAP掺量呈负相关,随Sp掺量增加而提高. Sp及SAP延缓了水泥早期水化进程,改性样延迟近1 h进入水化诱导期,诱导期内水化放热速率显著降低.在不同掺量SA的促凝效应、Sp的分散效应以及SAP的"水库"作用下,新拌水泥浆液表现为初始及经时流动度大于200 mm的高流态期可分别被控制在10、20、30 min内且析水率小于5%(稳定性浆液),接近临界期时流动度陡降、流变参数突增并迅速凝结的流变特性.结合微观结构观测结果,建立了新拌水泥浆体流变演化模型,揭示多聚合物协调效应下水泥浆体呈现分散-储水-流变-水化的早期流变机制.     

高性能混凝土中自身相对湿度变化与自收缩的研究

研究了不同水胶比、浆体体积含量、复掺硅灰与磨细矿渣粉对混凝土自干燥效应引起的自身相对湿度(autogenous relative humidity,ARH)变化与自收缩(atuogenous shrinkage,AS)的影响,以及两者之间的相互关系.结果表明,水胶比是影响混凝土ARH变化与AS的主要因素.随水胶比的降低,混凝土ARH变化与AS越大.混凝土中浆体体积含量越高,自干燥效应引起的ARH变化与AS越大.复掺硅灰与磨细矿渣粉使得混凝土后期的ARH变化与AS比基准混凝土大.不同水胶比、浆体体积含量以及复掺硅灰与磨细矿渣粉混凝土的ARH变化与相应的AS大小均具有非常显著的线性相关性.     

红泥坡铜矿全尾砂/废石充填料浆流变性及充填体强度实验研究

为探明废石掺量、灰砂比、料浆质量分数对红泥坡铜矿充填料浆流变特性、充填体单轴抗压强度的影响规律,开展了不同配比的充填料浆流变与充填体单轴抗压强度实验,得到了充填料浆流变参数及充填体单轴抗压强度值,在此基础上构建了红泥坡铜矿全尾砂-废石复合充填料浆流变模型,并对充填体强度值进行了拟合、预测与分析,结果表明:废石的添加会降低料浆的剪切应力与表观黏度,水泥掺量与料浆质量分数的提高会增加料浆的剪切应力与表观黏度;随着废石掺量的增加,充填料浆"临界质量分数"逐渐增大;两因素交互下,灰砂比与养护龄期的交互作用对充填体强度影响较为显著;灰砂比对充填体强度影响最显著,灰砂比由1:8提升至1:4时,充填体强度增幅最高可达380％.研究结果可为红泥坡铜矿现场充填提供一定的理论支撑.     

红泥坡铜矿全尾砂/废石充填料浆流变性及充填体强度实验研究

为探明废石掺量、灰砂比、料浆质量分数对红泥坡铜矿充填料浆流变特性、充填体单轴抗压强度的影响规律,开展了不同配比的充填料浆流变与充填体单轴抗压强度实验,得到了充填料浆流变参数及充填体单轴抗压强度值,在此基础上构建了红泥坡铜矿全尾砂-废石复合充填料浆流变模型,并对充填体强度值进行了拟合、预测与分析,结果表明:废石的添加会降低料浆的剪切应力与表观黏度,水泥掺量与料浆质量分数的提高会增加料浆的剪切应力与表观黏度;随着废石掺量的增加,充填料浆"临界质量分数"逐渐增大;两因素交互下,灰砂比与养护龄期的交互作用对充填体强度影响较为显著;灰砂比对充填体强度影响最显著,灰砂比由1:8提升至1:4时,充填体强度增幅最高可达380％.研究结果可为红泥坡铜矿现场充填提供一定的理论支撑.     

基于装配式建筑设计超高性能混凝土(UHPC)试验研究

：本文探究强度在150 MPa 以上的装配式墙体材料超高性能混凝土(简称UHPC),分析常用矿物掺合料 和钢纤维等对UHPC 流动性及强度发展的影响,通过原材料优化选择、正交试验设计,寻求最佳配合比。结果 表明钢纤维掺量对UHPC 强度性能影响较大,随着钢纤维掺量的增加,硬化UHPC 的抗折、抗压强度都有显 著提升;在UHPC 新拌物流动性方面减水剂掺量起到重要作用;当硅灰掺量25%、石英粉掺量15%、水胶比 0.18 时,即可获得试验所需的抗压强度大于150 MPa、扩展度大于180 mm 的超高性能混凝土。     

基于正交试验的植生型再生混凝土配合比优化研究

通过正交试验法研究目标孔隙率、水胶比、硅灰掺量和增稠剂掺量四种因素对植生型再生混凝土实测孔隙率、28 d抗压强度和pH值的影响.利用考虑外掺料的绝对体积法进行配合比设计计算,通过极差和方差分析方法确定因素主次之分以及影响水平,采用综合因素考虑法进行配合比优化设计.结果表明:当目标孔隙率30%,水胶比0.32,硅灰掺量7%,增稠剂添量1‰时植生再生混凝土性能最优,其实测孔隙率达28.3%,28 d抗压强度达11.75 MPa, pH值为9.95.目标孔隙率是各性能指标的首要控制因素;硅灰掺量对pH值有显著影响,随着硅灰掺量的增加,能明显降低pH值.     

多因素对透水混凝土基本性能影响的试验研究

由于透水混凝土胶凝材料用量大导致成本高,因此为了降低成本,考虑采用粗砂替代部分胶凝材料,通过正交试验,研究粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比、减水剂因素对透水混凝土抗压强度、有效孔隙率和透水系数的影响。试验结果表明:随着粗砂的掺入,透水混凝土抗压强度下降,透水系数显著上升;随着硅灰掺量和减水剂的增加,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数下降不显著;随着水胶比的增大,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数均下降。当粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比和减水剂分别为6%,6%,0.28和1.7%时,透水混凝土综合性能最佳。当粗砂掺量低于9%时,胶凝材料用量有所下降,透水混凝土有较高的强度和良好的透水性。