硅灰和PB-g-PSG胶乳复合改性水泥砂浆的性能

通过半连续乳液接枝聚合反应合成了m(聚丁二烯)/m(苯乙烯)/m(甲基丙烯酸环氧丙酯)比例为50/46/4的聚丁二烯接枝苯乙烯(St)和甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)共聚胶乳(PB-g-PSG).水灰比为0.4(质量比)时,将硅灰和胶乳用于改性水泥砂浆,研究了硅灰掺量和胶乳掺量对改性水泥砂浆的流动度、抗压和抗折强度以及水吸收速率的影响.研究表明:在一定掺量范围内,当胶乳掺量增加时,改性砂浆的流动度增加,吸水率降低;当硅灰掺量增加时,流动度降低,合适的硅灰掺量能降低改性砂浆的吸水率;胶乳和硅灰的复合掺入有益于砂浆力学性能的改善,改性砂浆的抗压强度、抗折强度最高值分别为67.02 MPa和7.40 MPa;利用DSC和XRD研究了硅灰和胶乳对水泥水化的影响,结果表明:当胶乳掺量增加时,水泥水化程度呈先增后降趋势,胶乳掺入10％时,水泥水化程度最高.当硅灰掺量增加时,水泥水化程度呈下降趋势,硅灰掺量为5％时,水泥水化程度最高.综上,胶乳和硅灰可以复合改性水泥砂浆.     

超高性能混凝土的制备

采用超低水胶比和高强度水泥常温养护制备超高性能混凝土,以水胶比、钢纤维的体积掺量为变化参数分析了其对超高性能混凝土抗压强度、抗折强度及拉伸性能的影响.研究结果表明:在最大密实度的情况下,混凝土的抗压强度随水胶比的增大而降低.本文钢纤维体积掺量2％,水胶比在0.12～0.22范围内,28d抗压强度随水胶比的增大先升高后降低,水胶比为0.18时,UHPC的抗压强度最大,达152.8 MPa;钢纤维体积掺量在1.7％ ～2.9％时,随掺量的增加,抗压强度、抗折强度均呈增大的趋势,在2.9％ ～3.5％时,抗压强度和抗折强度有下降的趋势,体积掺量为2.9％时,28 d抗压强度和抗折强度达到最大值,分别为153.5 MPa和37.1 MPa.综合经济性、施工性能、力学性能来看,2％为钢纤维最佳体积掺量.在最佳掺量下,拉伸应力达到峰值8.94 MPa时,拉伸应变达0.012％.     

稻壳灰粒径对水泥砂浆性能的影响

为了研究稻壳灰粒径对水泥砂浆性能的影响,通过洛杉矶磨耗仪研磨得到不同粒径的稻壳灰,并以不同掺量分别制备粗、细粒径稻壳灰水泥砂浆,其中粗稻壳灰粒径约10 ～ 30 μm,细稻壳灰粒径约为7～10 μm.对其进行凝结时间、力学性能和吸水率试验,结合SEM微观图像分析其影响机理.研究结果表明:细粒径稻壳灰可以缩短水泥净浆的凝结时间,粗粒径稻壳灰则延长了凝结时间,并且当稻壳灰掺量超过5％时,对凝结时间的影响较小;细粒径稻壳灰水泥砂浆的力学性能明显优于粗粒径水泥砂浆,并且当细粒径稻壳灰掺量为5％时,水泥砂浆的7d、28 d抗压和抗折强度最高;稻壳灰属于多孔结构,细粒径通过更好的填充效应和火山灰反应改善水泥砂浆的微结构.细粒径稻壳灰在最佳掺量5％可以提高水泥基材料抗折抗压强度,改善微结构,降低水泥成本.     

超细高活性矿物掺合料对UHPC水化和收缩性能的影响

本试验研究了超细高活性矿物掺合料(超细掺合料)与硅灰以单掺、复掺的方式制备超高性能混凝土(UHPC),分析了复掺不同掺量超细掺合料对UHPC的工作性、力学性能、水化热和收缩性能的影响。结果表明:UHPC流动性随超细掺合料掺量的增加而增加,跳桌流动度最高为275 mm;将超细掺合料与质量分数为10%的硅灰以复掺的方式制备UHPC时,随超细掺合料掺量的增加,UHPC抗折强度先增加后降低,抗压强度先增加后趋于平稳,最大抗折强度和抗压强度分别为25.9 MPa和150.0 MPa;超细掺合料与质量分数为10%的硅灰复掺制备的UHPC水化热随超细掺合料掺量增加,先增大后减小;复掺质量分数为10%的超细掺合料与质量分数为10%的硅灰制备的UHPC早期收缩量最小,比单掺质量分数为20%的硅灰制备的UHPC低50.92%。     

硫铁矿尾砂制备自流平砂浆的性能研究

对影响硫铁矿尾砂替代天然砂制备自流平砂浆的流动度和力学性能的主要因素进行了研究.结果表明,尾砂制备自流平砂浆强度主要受胶粉掺量、集灰比、尾砂替代率的影响.硫铁矿尾砂存在最佳掺量,替代率为65％时,自流平砂浆的28 d抗压强度可达52.9 MPa,抗折强度9.3 MPa,符合自流平砂浆标准抗压强度等级C40和抗折强度等级F7.     

硅灰对HPMC改性水泥砂浆性能的影响

研究硅灰对羟丙基甲基纤维素(HPMC)改性水泥砂浆的工作性能、力学性能及孔结构的影响。结果表明:(1)当硅灰掺量2%时,流动度和稠度相对基准组略有提高。当硅灰掺量为4%~10%时,新拌水泥砂浆的流动度和稠度呈现递减的趋势,且硅灰最大掺量10%时,流动度和稠度明显降低并出现空洞。(2)硅灰对HPMC改性水泥砂浆3 d龄期的抗折和抗压强度影响不大,但能显著提高28 d龄期的抗折和抗压强度;当硅灰掺量为8%和10%时,28 d龄期试件的抗折强度提高了19%,抗压强度提高了40%。(3)随着硅灰掺量的增加,HPMC改性水泥砂浆新拌砂浆表面气泡不断减少,28 d龄期试样断面的孔结构不断优化。硅灰掺量为8%和10%时,新拌浆体表面气泡最少,试样断面孔结构达到最佳状态。     

凝灰岩石粉掺量对活性粉末混凝土性能的影响

以0.14水胶比成型活性粉末混凝土(RPC)为基体,采用凝灰岩石粉取代部分胶凝材料制备RPC,研究凝灰岩石粉掺量对RPC抗压强度、抗折强度和微观结构的影响。结果表明：RPC的抗压强度、抗折强度随凝灰岩石粉掺量增加呈下降趋势。凝灰岩石粉在胶凝体系中发挥了一定的火山灰效应和填充效应,改善了RPC的微观结构;掺量为5%凝灰岩石粉掺制备的RPC能满足力学要求,28 d龄期的抗压强度为119 MPa,抗折强度为12.4 MPa,孔隙率最低,且界面区最密实;当凝灰岩石粉掺量超过5%后,对微观结构的改善效果有所下降,当凝灰岩石粉掺量超过20%时,已不利于RPC微观结构的改善。     

双掺微硅粉和粉煤灰对钢纤维再生混凝土力学性能的影响

为了研究双掺微硅粉和粉煤灰对钢纤维再生混凝土力学性能的影响,制备了微硅粉和粉煤灰掺量分别为0、3％、6％、9％、12％、15％的36组试件,测试了钢纤维再生混凝土的坍落度、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度.结果表明:钢纤维再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度均随着粉煤灰以及微硅粉掺量的增大而先增大后减小;钢纤维混凝土在微硅粉掺量小于6％、粉煤灰掺量小于15％时具有较强的工作性能,且当微硅粉掺量为6％、粉煤灰掺量为3％时抗压、抗拉以及抗折强度最优.     

高强机制砂混凝土工作性及力学性能的试验研究

通过偏高岭土和硅灰分别与粉煤灰双掺,使用机制砂混凝土调节剂,在机制砂级配不良,胶材用量仅为500 kg/m3,水胶比高达0.33的情况下配制出C80高强机制砂混凝土,并研究了调节剂、细集料类型、偏高岭土掺量、硅灰掺量对机制砂混凝土工作性及力学性能的影响.试验结果表明,适量调节剂可改善机制砂混凝土的工作性,并提高其抗压强度;机制砂对混凝土的工作性有不利影响,但对其劈裂抗拉强度和抗折强度均有所提高;偏高岭土和硅灰对机制砂混凝土的工作性及力学性能影响显著,随着其掺量的增加,机制砂混凝土的包裹性、和易性提高,而坍落度、扩展度、流动性减小,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度呈现先增大后减小的趋势.     

硅灰对碳纤维混凝土强度及电阻率影响研究

通过在碳纤维混凝土中加入硅灰,研究了硅灰对碳纤维混凝土抗压强度、抗折强度和劈裂强度的影响规律,同时研究了硅灰对碳纤维混凝土电阻率的影响作用。结果表明:碳纤维混凝土相对素混凝土,抗压强度降低了5.9%,抗折强度提高了25.8%,劈裂强度增加了了21.1%;加入硅灰后,碳纤维混凝土抗压强度、抗折强度和劈裂强度都有所增加;10%硅灰掺量时,抗压强度增加了39%,抗折强度提高了40.6%,劈裂强度提高了34.3%。加入硅灰后碳纤维混凝土电阻率也明显降低,3 d时两者电阻率降低了8.6Ω,随着时间的推移,差值越来越小。说明硅灰对碳纤维混凝土的电阻率也有明显作用,进一步证明了加入硅灰可以有效提高碳纤维在混凝土中的分散性。     

助磨剂在钢渣复合水泥中的应用

研究通过掺加助磨剂粉磨钢渣的方法,提高钢渣微粉的细度和活性,达到高效利用钢渣目的.结果表明,随着钢渣掺量的增加,钢渣复合水泥的抗折强度呈先上升后下降趋势,掺量为30％时抗折强度最高.钢渣复合水泥的28 d抗压强度直线下降,3 d抗压强度先增加后再下降,30％掺量时强度最高,达4.75 MPa.结合实际经济效益,最终确定钢渣复合水泥的配比为熟料-65％、钢渣-30％、石膏-5％,助磨剂A掺量为0.1％时效果最好,相比无助磨剂的钢渣复合水泥,细度降低了49.0％,且28 d抗压强度提高了6 MPa.     

超细矿物掺合料对超早强聚合物修补砂浆性能的影响

本文研究了单掺超细矿粉和硅灰对超早强聚合物修补砂浆工作性能、力学性能和黏结性能的影响。结果表明:在超细矿粉掺量为6%时,修补砂浆7 d和28 d抗压强度最大,流动度与空白组相比变化不大;而当掺量提高到8%时,修补砂浆拥有最优的黏结强度,其中拉伸黏结强度为2.0 MPa,界面弯拉强度为6.0 MPa。随着硅灰掺量增加,流动度显著下降,在硅灰掺量为4%时,修补砂浆2 h和1 d抗压强度最大,远高于空白组;但当掺量超过4%时,黏结强度明显下降。此外,一定量的超细矿粉和硅灰的加入,有助于改善超早强聚合物修补砂浆抗折强度的倒缩。     

不同硅灰掺量对混凝土强度和抗渗性能的影响

设计了不同掺量硅灰等质量代替水泥作为胶凝材料制备混凝土,通过压力试验和抗氯离子渗透性试验分别对混凝土的强度和抗渗性能进行了研究。结果表明:随着硅灰掺量的增加,混凝土拌合物坍落度逐渐降低,而混凝土凝结时间逐渐缩短;混凝土28d强度随着硅灰掺量的增加先增长后降低,掺量在10%左右时效果最好,抗压强度此时可提高11%,而抗折强度提高效果较抗压强度略低;混凝土的氯离子扩散系数随着硅灰掺量的增加而减小,掺量在20%时抗渗性能可提高80%。研究成果可提高人们对硅灰混凝土的认识。     

石膏、硅灰对硅酸盐胶凝材料早期抗压强度的影响

为了研究石膏、硅灰对硅酸盐胶凝材料早期强度的影响,分别测试了石膏、硅灰不同掺量下的胶凝材料的4 h、1 d、28 d的抗压强度。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了水化产物的微观结构特征。研究表明,在一定的试验范围内,胶凝材料的抗压强度随石膏的增加而变大,掺量为0.75%时最佳,4 h和1 d的抗压强度分别达到5.8 MPa和63.4 MPa;硅灰掺量从0%增长到15%,胶凝材料的各龄期抗压强度均随掺量的增加而呈增长趋势;硬化浆体的微观结构特征表明,一定的试验范围内,石膏使体系中的AFt数量增加,硅灰使体系中的C-S-H凝胶增多,且硅灰未水化的细小颗粒体有效填充硬化浆体的孔隙。     

硅烷偶联剂对地聚合物力学性能及微观结构的影响

研究了硅烷偶联剂对偏高岭土基地聚合物韧性的影响,通过抗压,抗折,孔径分布,红外光谱,X射线衍射和扫描电镜等测试,分析了硅烷偶联剂对地聚合物力学性能和微观结构的影响.结果表明:硅烷偶联剂的掺入使抗折强度先升高再降低,而抗压强度降低.当激发剂浓度为38％,硅烷偶联剂掺量为1wt％时,地聚合物的抗折强度为11.1 MPa,较纯地聚合物提高了2.3 MPa,折压比提高了30％.     

不同激发剂对钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学性能影响的研究

通过往钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料中掺加不同掺量的减水剂、硫酸钠和水泥,研究不同激发剂不同掺量对其力学性能的影响及影响机理,并确定各激发剂的不同掺量,以达到提高力学性能的目的。分析研究表明,当减水剂掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为1.48MPa和5.75MPa;当硫酸钠掺量为0.8%时钛石膏-粉煤灰复合胶凝材料力学强度最大,其28d抗折、抗压强度分别为2.54MPa和9.61MPa;当水泥掺量为10%时力学性能较好,其28d抗折、抗压强度分别为,6.31MPa和18.75MPa。     

城市地下隧道玄武岩纤维增强泡沫混凝土的性能试验研究

利用室内试验方法制备了玄武岩纤维增强泡沫混凝土,测试了其在不同玄武岩纤维和微硅粉掺量下的干缩率、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度等性能,并分析了它们的变化规律.结果表明:纤维泡沫混凝土干缩率随着玄武岩纤维以及微硅粉掺量的增大而增大;泡沫混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度均随着玄武岩纤维以及微硅粉掺量的增大呈现了先增大后减小的变化规律;玄武岩纤维增强泡沫混凝土的最大抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度与素泡沫混凝土相比分别提高51.1％、50％、66.3％.     

化学激发硅灰强化钢渣基胶凝材料的微观结构及力学性能

化学激发钢渣基胶凝材料的抗压强度低,难以满足建筑材料对强度的要求;通过掺入少量硅灰以加速其水化反应,改善化学激发钢渣基胶凝材料的力学性能.当碱激发剂Na2SiO3·9H2O用量11wt％,硅灰掺量10wt％时,碱激发硅灰-钢渣基胶凝材料在室温养护28 d后,其抗压强度达56.7 MPa,较不掺硅灰的胶凝材料强度提高了59.72％.XRD、SEM及MIP结果表明:钢渣在碱激发作用下,随龄期的延长,氢氧化钙量逐渐减少,无定形的水化产物增多,微观结构更加致密,加入硅灰后,最可几孔径明显减小,无害孔的数量明显增多,导致其强度大幅度提高.     

海水和矿物掺合料对硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响

本文研究了不同拌和水以及海水拌和时粉煤灰和硅灰掺量对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能和表观孔隙率以及净浆凝结时间、化学收缩、孔溶液pH值和氯离子结合能力等的影响,并通过XRD、SEM和EDS分析水泥水化产物和微观结构。结果表明,海水能加快SAC早期水化并提高其早期强度,但后期强度和淡水拌和时无明显差别。粉煤灰和硅灰均会延长SAC凝结时间,对早期抗压强度不利,而掺加质量分数为5.0%和7.5%的硅灰能提高SAC砂浆28 d抗压强度。硅灰掺量增加时会提高用水量和表观孔隙率,降低流动性,使水泥化学收缩增大,降低净浆pH值且减少氯离子结合量;粉煤灰能够提高砂浆流动性,减少水泥化学收缩,但掺量越大对SAC砂浆抗压强度和抗折强度越不利,掺质量分数为10%的粉煤灰可小幅提高氯离子结合量且减小表观孔隙率。     

硅灰掺量对水泥基灌浆料与老混凝土界面粘结强度的影响

为研究硅灰掺量对水泥基灌浆料(CGM)与老混凝土界面粘结强度的影响,分别测试了不同硅灰掺量下的复合立方体试块1d、3d、7d、28d龄期的双面剪切强度和劈拉强度.利用扫描电子显微镜分析了28d龄期的界面微观形貌.研究表明,在一定掺量范围内,硅灰对粘结界面各龄期的剪切强度、劈拉强度均产生有利的影响.当硅灰掺量在4％ ～5％时,粘结界面28 d龄期的剪切强度和劈拉强度分别达到最大值4.85 MPa、3.78 MPa,较未掺硅灰组的剪切强度和劈拉强度分别提高了81％、60％.粘结界面的微观形貌表明,硅灰不仅能增加界面过渡区内C-S-H凝胶的含量,降低Ca(OH)2的取向性,还能填充老混凝土界面上的微裂缝和孔隙,改善区内的缺陷,增加机械咬合力,宏观上提高界面粘结强度.