P_2O_5含量对硫铝酸盐水泥熟料性能的影响

以化学试剂及工业原料配料,研究了磷石膏中P2O5含量对硫铝酸盐水泥熟料性能的影响。结果表明,随着P2O5含量的增高,硫铝酸盐水泥熟料的凝结时间延长,强度大幅下降。在使用磷石膏配制硫铝酸盐水泥熟料时,应考虑带入的P2O5对熟料矿物的影响,对配料公式进行调整。     

氧化石墨烯改性水泥砂浆抗氯离子渗透性能

采用快速电通量法及长期氯盐浸泡试验,研究了氧化石墨烯(GO)改性水泥砂浆的抗氯离子渗透性能,分析了电通量与表观氯离子扩散系数之间的关系,并通过扫描电镜(SEM)分析了其微观结构。结果表明:掺入适量的GO能够提升水泥砂浆的抗氯离子渗透性能,当掺量为0.06%(质量分数)时最显著,与无GO的对照组相比,水泥砂浆的电通量和氯离子侵蚀深度分别降低了34.5%和27.2%;长期氯盐浸泡60 d、120 d后,0~5 mm处的自由氯离子浓度最高分别降低了28.4%和15.3%;电通量与表观氯离子扩散系数之间存在良好的线性关系;GO有效调节了水化产物形状,减少了内部孔隙,使其微观结构更加密实,从而提升了水泥砂浆抗氯离子渗透性能。     

基于低场核磁共振技术水泥砂浆反复高温热损伤的研究

为了研究水泥砂浆反复经历高温及局部水冷作用后的损伤演化特征,将水泥砂浆试件中部进行钻孔,将试件加热到400 ℃并且向孔洞注水冷却至室温,重复操作。采用低场核磁共振技术、数字声波仪器、数码显微镜分别研究了水泥砂浆试件在高温及局部水冷作用下的损伤行为。结果表明,随着高温及局部冷却次数增多,试件小孔孔径及数量不断增大,而大孔孔径则减小,试件在经过第一次处理后其性能劣化最明显,且局部注水冷却使得孔洞周围的损伤大于其他部位。同时,随着高温及局部冷却次数增多,概率密度峰值所对应的灰度值增大并向右移动。另外,高温弱化了胶凝材料与砂粒的胶结能力,反复高温处理使得水泥浆与砂粒之间的胶结能力进一步削弱,试件的波速减小,但孔洞中注水冷却产生的温度应力使得胶凝材料与砂粒的胶结能力急剧下降,温度骤降产生的温度应力对胶凝材料与砂粒间的胶结能力的影响远大于反复高温处理。     

基于低场核磁共振技术高温水泥砂浆局部热损伤的研究

为研究高温水泥砂浆在局部水冷作用后的损伤演化特征以及裂纹扩展情况,在水泥砂浆试件中部钻孔,将试件加热到200 ℃及400 ℃后向孔洞注水进行局部冷却。采用低场核磁共振技术(NMR)研究水泥砂浆试件在高温及局部水冷作用下的损伤行为。结果表明:随着热处理温度的升高,当试件局部水冷后,小孔的孔径及含量不断增大,而大孔径变化不是特别明显,试件的损伤度也相应增大;同时,经高温及局部水冷处理后,试件核磁共振成像灰度值的概率密度分布中的峰随温度的增大向右移动,且温度越高,概率密度分布函数对应的灰度值增幅越大,与T₂谱的变化一致。最后,求解了水泥砂浆试件高温及局部水冷后的温度和温度应力的分布,并基于最大拉应力准则求解了200 ℃和400 ℃后局部冷却水泥砂浆试件的裂纹萌发及扩展范围。当温度为200 ℃时局部水冷所产的温度应力不足以引起试件裂纹的萌生。     

橡胶粉、稻壳灰/硅灰改性铁路工程用的水泥砂浆试验

针对传统铁路工程用的水泥砂浆抗冻融性和抗渗透性差的问题,提出用稻壳灰替代一部分硅灰,用橡胶粉替代一部分水泥对砂浆进行改性。以水泥砂浆性能为指标,对水泥砂浆的配比进行设计。结果表明：当橡胶粉替代水泥量为8%,稻壳灰掺量为100%时,28 d水泥基体抗压抗折强度下降了34.5%,质量损失率降低了28.5%,相对动弹性模量降低了21.8%。     

减缩剂对水泥砂浆塑性收缩开裂的影响及机理分析

研究了不同掺量的减缩剂对水泥砂浆塑性收缩开裂的影响,通过探究其对砂浆水分蒸发量、泌水量、水化热、表面张力和毛细管负压的影响,揭示其缓解水泥砂浆塑性收缩开裂机理。结果表明,当减缩剂掺量为4%时,缓解塑性收缩开裂效果最强,分别使开裂面积、平均和最大裂缝宽度减小52.1%、48.4%和35.0%;减缩剂明显降低水泥水化放热峰值并推迟其出现的时间,其延缓作用随着掺量的增加逐步增强。减缩剂的掺入使得砂浆水分蒸发量降低、泌水量增大,从而使毛细管负压诱导期延长;同时,降低了体系孔溶液表面张力,延缓毛细管负压的发展,缓解塑性收缩开裂。     

石屑特性对水泥砂浆及混凝土性能的影响

介绍石屑特性和石屑应用于砂浆和混凝土性能影响,结合试验结果讨论分析了石屑掺量对水泥砂浆和混凝土性能的影响,为石屑应用于砂浆和混凝土提供参考。     

有机硅防护剂对铝酸盐水泥砂浆防护性能的影响

采用接触角测试仪、红外光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)表征和分析了有机硅烷涂覆量对铝酸盐水泥砂浆防护性能的影响规律.结果表明:采用1次涂覆方式时,铝酸盐水泥砂浆试件的吸水率随有机硅烷涂覆量的增加先降低后趋于稳定,吸水率均降低90%以上,符合规范要求;铝酸盐水泥砂浆试件接触角随有机硅烷涂覆量的增加先增大后减小,试件表面由亲水性变为疏水性,当有机硅烷涂覆量为250g/m~2时砂浆试件接触角达142.66°;有机硅烷渗透深度随涂覆量的增加先增加后减少,当有机硅烷涂覆量为250g/m~2时其渗透深度可达10.73mm.机理分析表明,有机硅烷与铝酸盐水泥砂浆只是在毛细孔内壁发生了水解缩合反应,形成了网状硅氧烷憎水膜层,并未形成新的物质.     

镀铜钢纤维表面改性及其耐腐蚀性能和黏结性能

为了改善镀铜钢纤维与水泥基体的黏结强度,用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)和γ-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)对镀铜钢纤维进行表面处理.采用红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、氯化钠溶液浸泡腐蚀试验和黏结强度测试来评价处理后镀铜钢纤维的性能.结果表明:MPTS与镀铜钢纤维表面发生了化学键合,提升了钢纤维表面粗糙度;经过MPS处理和MPTS/MPS组合处理的钢纤维腐蚀溶液的吸光度积分只有未处理组的91%和45%;经过MPS处理和MPTS/MPS组合处理的钢纤维从水泥基体中拔出时所做的功相对于未改性组分别提升了43%和224%,与水泥基体的黏结强度得到了相应提高.     

风积砂水泥砂浆的抗冻性研究

将风积砂水泥砂浆进行快速冻融循环试验,达到一定冻融次数后测其强度、质量和相对动弹模量,并进行电镜扫描试验,分析风积砂水泥砂浆在冻融后的微观情况。由试验得出:掺适量风积砂能改善砂浆抗冻性能。