钢渣-矿渣复合对装配式建筑用灌浆料性能的影响研究

研究了不同掺量的钢渣-矿渣复合微粉取代硅酸盐水泥,对水泥基灌浆料流动度和力学性能的影响。研究结果表明:当采用复合微粉取代硅酸盐水泥时,随钢渣掺量的增加,水泥基灌浆料的流动性呈现下降的趋势,早期强度下降显著,后期强度变化不大;当钢渣-矿渣复合微粉掺量为胶凝材料总量的30%,钢渣微粉与矿渣微粉比为1∶2时,灌浆料的初始流动度达到300 mm,30 min流动度达到285 mm,1、3、28 d抗压强度分别达到24.4、46.0、72.8 MPa,满足GB/T 50448《水泥基灌浆料应用技术规范》的要求。     

钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。     

复合水泥配制装配式结构连接套筒灌浆料的试验研究

采用水泥基灌浆套筒进行预装配式混凝土结构节点的连接是目前最常见、最可靠的方式。试验研究了硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥以不同比例混合制备的水泥基灌浆材料工作、力学与变形性能。试验结果表明,硫铝酸盐水泥取代后灌浆料初始流动度及其经时保持能力降低,早龄期抗压、抗折强度提升,后期强度下降,自收缩和干燥收缩减小。综合考虑水泥基灌浆材料工作、力学与体积稳定性能,硫铝酸盐水泥取代普通硅酸盐水泥比例以50%左右为宜。     

微珠对水泥基灌浆料力学性能的影响研究

本文通过流动度试验的抗折和抗压强度试验研究了微珠对水泥基灌浆料的工作性能及力学性能的影响。试验结果表明:用微珠取代粉煤灰,随微珠取代量的增加,水泥基灌浆料流动度随之变大;水泥基灌浆料抗折强度随微珠取代量的增加而逐渐增大;微珠取代量为75%时,灌浆料3d、7d、28d抗压强度最大。     

早强型水泥基灌浆料的试验研究

水泥基灌浆料以水泥、矿物掺合料为主要胶凝材料,与外加剂(减水剂、膨胀剂、早强剂、消泡剂等)、微细集料和合适级配的砂等加水搅拌混合后制成,具有大流态、很高的后期强度和微膨胀等特点。通过调整普通硅酸盐水泥以及矿物掺合料不同比例,以硫代硫酸钠、元明粉及纯碱为早强剂,成功配制出具有大流态、较好早强效果的水泥基灌浆料。试验结果表明:随着普通硅酸盐水泥掺量的增加,初始及30 min流动度呈现下降趋势,浆体越来越粘稠,当普通硅酸盐水泥掺量由30%增加到55%时,初始流动度损失13%,30 min流动度损失27%;当普通硅酸盐水泥掺量为40%～45%时,水泥基灌浆料各项性能指标较佳。     

硫铝酸盐水泥基灌浆料的试验研究

通过改变普通硅酸盐水泥基灌浆料中硫铝酸盐水泥的含量,研究灌浆料的性能受硫铝酸盐水泥掺量的影响。试验结果表明,灌浆料中按照3∶7的比例掺入普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥时,灌浆料力学性能得到显著提高,当龄期为1、3 d时,抗压强度分别为36.8、50 MPa,抗折强度分别为6.0、7.3 MPa。灌浆料的初始流动度达和1d的竖向膨胀率达到要求,分别为305 mm和0.033%。对灌浆料采用X射线衍射、扫描电镜微观性能分析发现,大量钙矾石和凝胶存在于灌浆料内部,且随时间增长Ca原子与Si原子比例逐渐下降,表明灌浆料具有致密的结构和稳定的强度。     

高铝煤矸石活化及在灌浆料中的应用研究

以内蒙古某地高铝煤矸石为研究对象,采用胶砂强度法研究了其最佳热活化条件,并将活化后的煤矸石分别取代水泥和掺合料硅灰应用于水泥基灌浆料中。结果表明,该高铝煤矸石的最佳热活化温度为800℃;活化高铝煤矸石替代水泥基灌浆料中的水泥时,可使其流动度下降,但替代其掺合料硅灰时,可使其流动度增加;活化高铝煤矸石无论是替代灌浆料中的水泥还是硅灰,均可使灌浆料的凝结时间缩短;活化高铝煤矸石替代灌浆料中的水泥时,对初期强度不利,但7d后强度均有不同程度提高,活化高铝煤矸石替代灌浆料中的硅灰时,可提高其强度,取代率越大,提高幅度越大,完全取代效果最好。     

钢渣砂、石英砂混合骨料级配对水泥灌浆料 性能影响的研究

将钢渣砂和石英砂作为骨料制备水泥基灌浆料,重点研究混合骨料级配对水泥基灌浆料工作性和力学性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜对硬化浆体进行微观结构分析。试验结果表明:将钢渣砂(A砂、B砂)和石英砂(C砂)作为混合骨料可以制备性能符合标准的水泥基灌浆料;混合骨料级配对灌浆料流动度影响较大,当由3种砂组成连续开级配时,灌浆料流动度最优;灌浆料抗压强度受混合骨料堆积密度影响较大。当3种砂占比为30%∶30%∶40%时,灌浆料性能最优,初始流动度为350 mm,1、3、28 d抗压强度分别为33.9、46.2、67.7 MPa。     

装配式混凝土结构用高性能钢筋套筒灌浆料制备及性能研究

采用快硬硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏三元胶凝材料复配体系,制备高性能微膨胀钢筋套筒灌浆料,研究了硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配比例、水胶比、硅灰掺量、骨料品种对灌浆料流动性和力学性能的影响。结果表明:硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配能提高灌浆料的早期抗压强度,当复配比例为2∶8时,1、3 d抗压强度分别达到35.7、61.7 MPa;随水胶比增大,灌浆料流动度增大,抗压强度下降,水胶比为0.26时,灌浆料的初始流动度为335 mm,1、3、28 d抗压强度分别为36.0、61.7、90.6 MPa;适量硅灰能提高灌浆料强度,硅灰掺量为3.0%时,各龄期抗压强度最高,1、3、28 d抗压强度分别为36.9、63.6、92.1 MPa。     

重钙及碳化硅掺量对不同硅酸盐水泥基自流平性能的影响

主要讨论了重钙粉和碳化硅微粉两种矿物填料及相应掺量变化对不同种类硅酸盐水泥基自流平砂浆流动度和早期强度的影响。测试了自流平砂浆的流动度、抗折强度、抗压强度及粘结强度。实验结果表明,以PO52.5普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,重钙粉与碳化硅微粉以质量比3:1配合使用时自流平砂浆综合性能最好。     

磷渣代砂对水泥基灌浆料性能的影响

为更加有效的利用磷渣废料,在确定石英砂级配、减水剂掺量、胶砂比、消泡剂掺量的基础上利用10～20目磷渣、20～40目磷渣分别取代石英砂制备硅酸盐水泥基灌浆料,通过测试灌浆料强度和流动度,研究磷渣代砂对水泥基灌浆料工作性和力学性能的影响。研究结果表明,通过正交试验得出石英砂最佳级配为10～20目∶20～40目∶40～70目∶70～120目=2∶1∶3∶3;通过单因素试验确定灌浆料的基础配合比为减水剂0.4%,胶砂比1∶1,消泡剂0.2%。采用粒径为10～20、20～40目的磷渣分别等粒径取代石英砂配制水泥基灌浆料是可行的,且两者取代率均为100%时,配制的灌浆料的工作性能和力学性能仍能满足要求。     

矿渣代砂对灌浆料性能的影响

以P·II 52.5R水泥为基体材料,以粒化高炉矿渣作为细骨料,等比例取代石英砂,掺加消泡剂、减水剂等外加剂制备高性能水泥基灌浆料。试验采用单一变量法,研究各组分的掺量对水泥基灌浆料流动度以及力学性能的影响,确定各组分的最佳掺量。研究结果表明:当胶砂比为1∶1.2时,灌浆料的初始流动度达到310 mm,1、3、28 d抗压强度分别达到35.1、53.2、74.6 MPa;掺入0.6~1.18 mm的矿渣来代替石英砂,在掺量5%时,灌浆料的1、3、28 d的抗压强度分别达到34.9、52.7、66.2 MPa,满足水泥基灌浆料国家标准相关要求。     

高强水泥基套筒灌浆料的配制及性能研究

分别采用单因素实验和正交实验,分析了水泥、减水剂、膨胀剂和纳米二氧化硅用量等对高强水泥基套筒灌浆料的流动度、强度和膨胀率的影响规律。研究表明:减水剂和水泥用量是影响高强水泥基套筒灌浆料流动度和强度的主要因素,当水泥用量1 000 g、减水剂用量0.35%、纳米二氧化硅掺量0.4%、膨胀剂用量1.0%时,灌浆料的各项性能满足《钢筋连接用套筒灌浆料》的技术要求。     

陶瓷砖抛光微粉特性及其对水泥性能的影响

为探索陶瓷砖抛光微粉用作掺合料的可行性,制备了陶瓷砖抛光微粉,研究其基本特性,以及不同掺量陶瓷砖抛光微粉对水泥性能的影响。研究结果表明:陶瓷砖抛光微粉对水泥标准稠度用水量和流动度影响较大,对水泥凝结时间和安定性影响较小,随着陶瓷砖抛光微粉掺量的增大,水泥标准稠度用水量增大,水泥净浆和胶砂流动度均减小。随着陶瓷砖抛光微粉掺量的增加,水泥胶砂强度降低,当陶瓷砖抛光粉掺量不超过30%时,水泥胶砂强度可达到复合硅酸盐水泥42.5级的要求,陶瓷砖抛光微粉可作为掺合料部分取代水泥。     

低温条件下硅酸盐水泥基钢筋连接用套筒灌浆料试验研究

通过研究环境温度、拌和水温度、预养护时间及外加剂对套筒灌浆料工作性和力学性能的影响,探索了常温套筒灌浆料在低温环境下性能变化的趋势,为利用硅酸盐水泥制备低温套筒灌浆料提供试验基础。试验结果表明:常温套筒灌浆料不适宜用于低于5℃的温度环境;低温时,升高拌和水温度有助于提高灌浆料的早期强度,但处于负温时,灌浆料强度发展缓慢;预养护有助于提高低温时套筒灌浆料的早期强度;适量掺加防冻剂和早强剂可以提高套筒灌浆料早期强度,流动度随其掺量的增加而逐渐下降。综合考虑,4种外加剂中亚硝酸钠效果最好,其合理掺量为2.0%,碳酸锂效果最差。对于硅酸盐水泥基套筒灌浆料,在负温时难以通过单掺外加剂来获得较高的早期强度。     

钢渣微粉及复合掺合料对水泥和自密实混凝土性能的影响

为扩大钢渣微粉在自密实混凝土(SCC)中的应用,采用标准试验方法研究了钢渣微粉及复合掺合料对硅酸盐水泥凝结时间、SCC拌和物填充性及凝结时间的影响。结果表明,钢渣微粉对水泥净浆的凝结具有明显的延缓作用,钢渣微粉掺量越大,水泥的凝结时间就越长;与钢渣微粉相比,复合掺合料的缓凝作用明显减小。采用钢渣微粉掺量为10%～50%,并按SF1级坍落扩展度要求配制的SCC拌和物具有良好的填充性;掺比例为1∶1的钢渣微粉-粉煤灰复合掺合料时,SCC拌和物的填充性明显提高。掺加钢渣微粉使SCC拌和物的凝结时间明显延长;与单掺钢渣微粉相比,掺比例为1∶1的钢渣微粉-矿渣微粉复合掺合料对SCC拌和物凝结时间的影响显著减小。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥基灌浆料性能的影响

为研究矿物掺合料对硫铝酸盐水泥基灌浆料力学性能及流动性能的影响,分别以硅灰、双飞粉、轻质碳酸钙为掺合料制备了硫铝酸盐水泥基灌浆料。在不同水胶比条件下,测试了灌浆料的流动度及不同龄期的抗折、抗压强度。试验结果表明:加入一定量硅灰可以提高灌浆料各龄期强度,但随着硅灰掺量增大,灌浆料流动度降低;加入一定量双飞粉对灌浆料流动度及各龄期强度均有负面影响;加入一定量轻质碳酸钙对灌浆料不同龄期抗压强度有所提高,对流动度及抗折强度没有明显影响。     

废弃混凝土再生微粉胶凝性能的试验研究

研究了实验室破碎废弃混凝土过程中产生的再生微粉的性能,并将再生微粉以不同比例掺入水泥净浆、砂浆及混凝土中,研究其影响规律。结果表明,再生微粉具有潜在活性,可以替代水泥胶凝材料;随着再生微粉取代率的增加,水泥净浆标准稠度用水量增加、凝结时间延迟,水泥胶砂流动度减小;当再生微粉取代率大于20%时,砂浆强度降低明显;当再生微粉取代率为20%时,混凝土各龄期强度均为最高,其28 d抗压强度达到48.16 MPa;随着水化龄期的增加,各取代率下的强度比差异越来越小,再生微粉混凝土后期强度增长较快。     

不同膨胀剂对水泥基灌浆料性能的影响

研究了不同种类及掺量的膨胀剂对水泥基灌浆料早期收缩、流动度、硬化后强度等性能的影响.结果表明：硫铝酸盐膨胀剂掺入后，水泥基灌浆料后期膨胀效果较好，但其早期膨胀效果不理想；氧化钙膨胀剂掺入后，水泥基灌浆料早期与后期膨胀效果均较好，但对其流动度与强度有明显不利的影响；塑性膨胀剂能够显著提高浆体塑性阶段的竖向膨胀率，但对水泥基灌浆料早期强度影响较大；在掺有塑性膨胀剂的水泥基灌浆料中掺入消泡剂，在保证膨胀性的前提下，可有效细化水泥基灌浆料的孔隙，改善其孔隙结构，同时对其强度提升作用明显，具有较好的综合技术效果.     

高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究

选用32. 5R复合硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过正交试验,研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂对水泥基灌浆料基本力学性能的影响,涉及到的主要性能指标为灌浆料的初始和30min流动度、7d和28d抗压及抗折强度。试验结果表明:水胶比和胶砂比对水泥基灌浆料的综合性能影响最为显著,减水剂的影响作用较小;粉煤灰、硅灰对其流动度及28d强度影响较大;膨胀剂对其7d强度影响较大,尤其是抗折强度,对其他性能的影响不显著;以水泥基灌浆料28d高强度为目标,较大流动度为条件,得到优化的最佳因素水平组合为A2B2C1D3E2F2,即水胶比为0. 34、胶砂比为1∶1. 2、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为8%、膨胀剂掺量为10%、减水剂掺量为1. 00%。