硅灰掺量对水泥基灌浆料早期性能的影响研究

通过在水泥基灌浆料中掺加硅灰,研究硅灰掺量对该灌浆料早期性能的影响。试验结果表明,掺加一定量的硅灰可以提高灌浆料的流动度并改善灌浆料的表面状态,从而增加灌浆料的可灌性和密实性,并能够明显提高灌浆料的抗折强度和抗压强度,当硅灰掺量为2%时,和未掺加硅灰相比,灌浆料1d和3d抗折强度分别增加43%和22%,1d和3d抗压强度分别增加50%和73%。     

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。     

高强水泥基灌浆料配合比的正交试验研究

通过正交试验,研究了硫铝酸盐水泥、标准砂、硅灰、减水剂和膨胀剂掺量对水泥基灌浆料的流动度、3 d抗压强度和28 d抗压强度的影响。试验结果表明:硅灰掺量对灌浆料的流动度影响最大,减水剂掺量对水泥基灌浆料3 d抗压强度的影响最大,硅灰掺量对水泥基灌浆料28 d抗压强度的影响最大。通过正交试验分析优化得到高强水泥基灌浆料的配合比:硫铝酸盐水泥掺量为75%、标准砂掺量为40%、减水剂掺量为12%、硅灰掺量为2%、膨胀剂掺量为1.1%。     

大掺量矿渣套筒灌浆料的力学性能研究

研究了不同种类、不同活性、不同掺量的矿物掺合料对套筒灌浆料力学性能的影响,并开发了一种用于评价套筒灌浆料与钢筋套筒握裹性能的测试方法。结果表明,与微珠粉、硅灰以及偏高岭土相比,高活性矿渣粉的掺入能显著改善套筒灌浆料的力学性能,且掺量占总材料质量15%时效果最佳,28 d抗压强度达到135.4 MPa。大掺量高活性矿渣套筒灌浆料能使灌浆料握裹力提高40%～60%。     

高强套筒灌浆料的制备及性能研究

研究了水胶比、胶砂比、矿物掺合料及纳米材料对高强套筒灌浆料性能的影响。结果表明,随着水胶比的减小、胶砂比增大,高强套筒灌浆的初始及30 min流动度降低,各龄期抗压强度提高;氧化石墨烯对套筒灌浆料的流动性影响最小,抗压强度提高最明显。高强套筒灌浆料的优化配合比为:胶凝材料由85%水泥+2%石膏+3%粉煤灰+5%精细沉珠+5%硅灰组成,水胶比为0.08,胶砂比为1.86,聚羧酸减水剂、HPMC、硼酸掺量分别为胶凝材料质量的0.55%、0.12%、0.10%,氧化石墨烯掺量为0.3%。此时制备的高强套筒灌浆料的56 d抗压强度达到141.62 MPa。     

钢筋连接用套筒灌浆料的制备及性能研究

采用单因素试验,以胶凝材料活性指数为参数,确定了矿渣粉和粉煤灰在胶凝材料中的合理掺量。通过三因素三水平正交试验,研究了水胶比、胶砂比和消泡剂掺量对钢筋连接用套筒灌浆料流动度及各龄期抗压强度的影响规律,并得到灌浆料初始配合比。研究了硅灰及两种膨胀剂对灌浆料工作性、力学性能及体积稳定性的影响规律,并得到最终配合比。试验结果表明:矿渣和粉煤灰双掺要比其单掺效果好,两种混合材合理掺量均为4%,影响灌浆料工作性的主要因素是胶砂比,水胶比对灌浆料1 d抗压强度影响较大,而灌浆料3、28 d抗压强度的最主要因素是消泡剂掺量。硅灰的掺入可以提高各龄期抗压强度,但对流动度有不利的影响。在掺量相同时,UEA膨胀剂对体积稳定性的贡献要优于MEA膨胀剂,其合理掺量为6%。     

膨胀剂对低温型套筒灌浆料性能的影响

研究了■-CaO双膨胀源体系和MgO单膨胀源体系对低温型灌浆料性能的影响。结果表明：随膨胀剂掺量的增加,流动性逐渐降低;掺MgO类膨胀剂,抗压强度随膨胀剂掺量的增加而降低,掺■-CaO双膨胀源类膨胀剂,抗压强度随膨胀剂掺量的增加呈先提高后降低的趋势;对于低温型灌浆料的自干燥收缩,根据养护环境温度不同,将其分为-5℃下7 d收缩和20℃下21 d收缩,结果显示,随膨胀剂掺量的增加,收缩逐渐减小。膨胀剂掺量低于4%,■-CaO双膨胀源体系对灌浆料早期强度有小幅度提高,而MgO单膨胀源体系对低温型套筒灌浆料后期体积稳定性的更优。     

聚乙烯醇纤维增强水泥基套筒灌浆料的性能研究

普通水泥基套筒灌浆材料虽强度较高,但脆性大,在拉伸过程中易产生爆裂。为提高钢筋灌浆料的韧性,制备了新型聚乙烯醇纤维增强水泥基套筒灌浆料。试验研究了聚乙烯醇纤维掺量对灌浆料流动度、抗压强度、抗折强度以及压折比的影响,并配套不锈钢钢筋灌浆连接短套筒进行拉伸试验。结果表明:随着聚乙烯醇纤维掺量的增加,灌浆料的流动度下降,抗压强度变化不明显,抗折强度增大,压折比降低,韧性增大;适量的聚乙烯醇纤维可提高灌浆套筒的锚固性能。     

纳米SiO2增强高强套筒灌浆料及高温后性能试验研究

研究了常温下不同纳米SiO₂(NS)掺量(0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对高强套筒灌浆料流动度和强度的影响,以及不同高温温度(150、200、250℃)下NS掺量对高强套筒灌浆料质量损失和强度的影响,并进行了微观机理分析。结果表明：常温下,NS的掺入降低了灌浆料的流动度,灌浆料的强度随NS掺量的增加先增大后降低;高温后,灌浆料的质量损失率随温度的升高逐渐增大,抗折强度逐渐降低,抗压强度先增大后降低;NS的掺入能够降低灌浆料的质量损失率和抗折强度损失率,提高抗压强度,且随着NS掺量的增加,质量损失率和抗折强度损失率先降低后增大;NS能够改善灌浆料的内部孔结构;随着温度的升高,灌浆料的内部结构先密实后疏松。     

三元矿物掺合料超高强灌浆料的制备及性能研究

基于正交试验研究了微珠、硅灰、矿粉对超高强灌浆料流动度及抗压强度的影响,并通过极差分析得到了较优配合比。结果表明：微珠能有效改善灌浆料的流动度,且掺入适量微珠能提高灌浆料的后期抗压强度;硅灰掺入会增大灌浆料的需水量,使其流动度降低,但掺入适量硅灰能提高灌浆料的1 d抗压强度;矿粉对灌浆料的流动度及抗压强度的提高均有利;当微珠、硅灰、矿粉的掺量分别为胶凝材料总质量的7%、4%、7%时,制备的灌浆料各项性能满足GB/T 50448—2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》中Ⅲ类灌浆料的要求。     

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。     

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。     

C125海上风电超高性能灌浆料的制备及关键性能研究

研究了水胶比、胶砂比、硅灰及降黏增强剂掺量,复合外加剂掺量及UWB-Ⅱ掺量对C125海上风电灌浆料流动度、分层度、抗压强度、水陆强度比及悬浊物含量的影响规律。结果表明：水胶比与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量正相关,与灌浆料的抗压强度和水陆强度比负相关;胶砂比与灌浆料的抗压强度及水陆强度比正相关,与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量负相关。硅灰可提高灌浆料的抗压强度和水陆强度比,降低分层度及悬浊物含量,也会降低灌浆料的流动度。降黏增强剂可提高灌浆料的流动度、强度和水陆强度比,但会增加灌浆料的分层度及悬浊物含量。复合外加剂可提升灌浆料的流动度,但会降低灌浆料的强度和水陆强度比。UWB-Ⅱ可提升灌浆料的水陆强度比,降低分层度和悬浊物含量,但会降低灌浆料的流动度及强度。采用1∶1的胶砂比,0.11的水胶比,内掺8%的硅灰与8%的降黏剂,外掺1%的复合外加剂和1.5%的UWB-Ⅱ时,灌浆料性能最优,此时灌浆料的初期和30 min流动度分别为350 mm和330 mm,分层度为2.4 mm,1 d和28 d陆上强度分别为50.3 MPa和137.2 MPa,28 d水陆强度比为98.6%,悬浊...     

不同矿物掺合料透水混凝土体系的硬化性能及微观结构

研究了不同矿物掺合料掺量对透水混凝土力学性能的影响,并对透水混凝土的物相组成和微观形貌进行了分析.结果表明:随矿粉和硅灰掺量的增加,透水混凝土的抗压强度先降低后提高;随粉煤灰掺量的增加,透水混凝土的抗压强度逐渐提高.矿粉和粉煤灰对透水混凝土的早期抗压强度有明显降低作用.微观分析表明:矿粉、粉煤灰或硅灰掺量较少时,水化产...     

低温型套筒灌浆料的制备及性能研究

在常温型套筒灌浆料的基础上引入复合水泥，通过正交试验和单因素试验探究了各组分对低温型套筒灌浆料工作性能及力学性能的影响。结果表明：当硫铝酸盐水泥、高铝水泥、石膏、硅灰掺量分别占胶凝材料的30%、20%、6%、4%，并外掺0.05%碳酸锂、0.25%硼酸、0.02%消泡剂以及0.02%膨胀剂时，制得的低温型套筒灌浆料初始流动度为316 mm,30 min流动度为291mm,-1、-3、（-7+21）d抗压强度分别为55.15、68.20、99.08 MPa，符合JG/T 408—2019《钢筋连接用套筒灌浆料》的要求。     

SAP与硅灰复掺对水泥强度与电阻率的影响

研究了高吸水树脂(SAP)和硅灰复掺对水泥浆体凝结时间、抗压强度、电阻率和温度等的影响。结果表明:SAP的掺入降低了试块的抗压强度,SAP掺量为0.4%时,随着硅灰掺量的增大,硬化水泥浆体的3 d抗压强度逐渐降低,但28 d抗压强度逐渐增大;SAP能延长水泥浆体的凝结时间,硅灰则缩短水泥浆体的凝结时间;不同掺量SAP和硅灰的水泥浆体电阻率变化曲线具有相同的变化趋势,SAP能明显降低水泥浆体12 h龄期后的电阻率,而硅灰能降低水泥浆体24 h龄期后的电阻率;随着SAP掺量的增加,水泥浆体内部温度峰值逐渐降低,而随着硅灰掺量的增加,水泥浆体内部温度峰值先增加后降低。     

混凝土防腐蚀防泛碱影响因素的正交试验研究

利用正交试验分析了水胶比、硅灰、粉煤灰及矿粉掺量对混凝土硫酸盐腐蚀时抗压强度耐蚀系数Kf和混凝土泛碱物质量m的影响,并考虑了水胶比与3种矿物掺合料掺量的交互作用。结果表明:4种因素对于2个考核指标的主次排序基本相同,即水胶比的影响最大,硅灰次之,水胶比和硅灰的交互作用影响显著;粉煤灰掺量仅对混凝土防泛碱问题影响显著;其余因素及交互作用没有显著性影响。在单掺硅灰的条件下,用抗压强度耐蚀系数的变化研究硅灰与水胶比的交互作用,结果表明,硅灰最佳掺量随水胶比的变化而波动。水胶比在0.33以下时,最佳硅灰掺量在5%以下,当水胶比在0.33~0.43时,最佳硅灰掺量为10%。     

外掺玄武岩纤维及硅灰透水再生混凝土试验研究

为提高透水再生混凝土的利用率,推广再生骨料的应用,文中通过采用外掺玄武岩纤维及硅灰来提高透水再生混凝土的力学性能及透水性能,进行了单掺和复掺的试验研究。研究结果表明:外掺玄武岩纤维可提高透水再生混凝土的抗压强度及透水性能,且渗透系数随纤维掺量的增加呈线性增长;硅灰的掺入能显著提高透水的抗压强度,掺量越高提升率越明显,对渗透系数的影响呈现出先增大后减小的趋势;复掺短切玄武岩纤维及硅灰存在最优配比,当硅灰掺量为9%,玄武岩纤维掺量为0.15%时最优,其抗压强度可达37.1MPa,透水系数为3.49mm/s。     

硅灰对再生混凝土性能影响的研究

研究了硅灰掺量对再生混凝土流动性、吸水率和抗压强度的影响。研究表明:掺加一定量的硅灰可有效地增加混凝土骨料之间的粘聚性,但却降低了再生混凝土的流动性;硅灰的掺入能显著降低再生混凝土的吸水率,并有效提高其抗压强度。当硅灰掺量为8%时,再生混凝土的抗压强度最佳。     

塑性膨胀剂对钢筋连接用套筒灌浆料性能的影响

钢筋套筒灌浆连接技术是装配式建筑中的一项关键技术,钢筋连接用套筒灌浆料(以下称"灌浆料")则是其中的一种重要材料。灌浆料中需要摻入塑性膨胀剂才能保证灌浆饱满。研究一种塑性膨胀剂在灌浆料中的摻量对灌浆料性能的影响。结果表明,塑性膨胀剂掺量≤0.02%时,灌浆料初始流动度和30 min流动度损失增加。塑性膨胀剂摻量0.02%时,灌浆料初始流动度和30 min流动度损失降低;塑性膨胀剂对灌浆料的湿表观密度影响不大;当塑性膨胀剂掺量由0增加到0.03%时,灌浆料所有龄期的抗折强度和抗压强度都呈先增加,后降低的趋势。