风积沙与粉煤灰掺量对混凝土力学性能的影响

为了研究风积沙和粉煤灰掺量对混凝土力学性能的影响规律,通过风积沙内掺替代相同质量的河砂,替代率为0％、10％、20％、30％和40％,内掺粉煤灰为10％、20％情况下配制混凝土.对风积沙混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度进行试验研究,并采用扫描电镜(SEM)对混凝土微观结构形貌进行分析.结果表明:风积沙的掺入可以提高混凝土的抗压强度与抗拉强度,尤其对混凝土早期强度的贡献比较大;粉煤灰在风积沙混凝土后期抗压强度中发挥重要作用,对28 d抗拉强度影响较大,因此要控制其掺量;风积沙替代率20％,粉煤灰掺量10％,混凝土的力学性能表现最优.最后,建立了风积沙混凝土抗拉强度与抗压强度之间的演化方程.     

不同风积沙掺量对水泥砂浆流动度和强度的研究

本文通过内掺法分别掺入0％、10％、20％、30％和40％质量的风积沙代替相同质量的河砂,配制风积沙砂浆.研究风积沙砂浆的流动度及7d、28 d、60 d的抗压强度,得出风积沙掺量为河砂的20％为最优掺量.在此掺量下,不仅能改善砂浆的流动度,而且可以提高基本力学性能.     

P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液的结构特点对水泥砂浆力学性能的影响

通过抗压和抗折试验,考察了P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液对水泥砂浆力学性能的影响.试验结果发现,功能单体SSS的加入能显著地提高共聚乳液胶膜的耐盐性及改性水泥砂浆的力学强度.同时详细考察了P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液改性水泥砂浆时,其耐盐性和抗冻性.结果表明,P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液的掺入,可以明显提高改性水泥砂浆的耐盐性能和抗冻性.通过SEM分析可知,掺加适量P(VAc-DBM-AA-SSS)共聚乳液,能有效改善水泥石结构与集料的结合形态,使其形成柔性网状的胶膜结构,这种网状结构有利于力学强度的发展.     

风积沙掺量对水泥稳定级配碎石力学性能与耐久性的影响

为了探讨风积沙替代细集料用于水泥稳定级配碎石基层的可行性,基于室内力学性能试验、干温缩变形试验、动水冲刷试验、间接拉伸疲劳试验和试验段跟踪检测,验证了不同风积沙掺量下水泥稳定级配碎石基层的力学强度、变形特性和耐久性能.结果表明,掺加风积沙对水泥稳定级配碎石混合料力学性能(无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度、单轴压缩模量)、变形特性(温缩变形、干缩变形)、水稳定性和耐久性有显著劣化影响,风积沙掺量越大,其对水泥稳定级配碎石混合料性能的劣化影响程度越严重,综合考虑水泥稳定级配碎石混合料的温缩性能、干缩性能和抗冲刷性能及疲劳耐久性,推荐最大风积沙掺量为6％.工程实践表明,将6％风积沙等质量替代细集料应用于水泥稳定级配碎石基层是可行的.研究成果对修筑风积沙水泥稳定级配碎石基层有一定参考价值和指导意义.     

石灰石粉对浮石混凝土力学性能和微观结构的影响

以天然浮石作为粗骨料,通过内掺0％、10％、20％、30％和40％质量分数的石灰石粉替代相同质量的水泥配制浮石混凝土,研究不同掺量石灰石粉对浮石混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并借助扫描电镜观察分析混凝土微观结构.结果表明:石灰石粉掺量为10％时,浮石混凝土各龄期力学性能显著提高;石灰石粉可加速水泥早期水化,提高水泥石基体和浮石-水泥石界面过渡区密实度;石灰石粉具有后期水化活性.     

纤维特性对砂加气混凝土力学性能和微观结构的影响

砂加气混凝土因其韧性较差,在生产过程中易出现缺棱掉角的现象.通过添加不同长径比和弹性模量的纤维,研究纤维掺量对砂加气混凝土抗压和抗折强度的影响,并借助X射线衍射和扫描电镜分析其微观结构,研究了纤维对砂加气混凝土增韧机理.研究结果表明:聚丙烯纤维和玻璃纤维的最佳掺量均为0.3%,砂加气混凝土的抗压强度分别提高了22.0%和27.8%,抗折强度分别提高了20.0%和26.0%.不同纤维对砂加气混凝土的水化产物含量有一定的影响,但不会生成新相.纤维对砂加气混凝土的增强增韧机理主要在于其能在基体中形成三维网络骨架,通过减缓裂纹尖端的应力集中,减缓或阻止裂纹的扩展.添加两种纤维的砂加气混凝土砌块受力时主要对纤维拔出做功,因此纤维本身的弹性模量对砂加气混凝土强度的影响较小.     

玄武岩纤维风积沙混凝土力学性能研究

为研究玄武岩纤维对风积沙混凝土力学性能的影响,试验选定风积沙掺量20％,玄武岩纤维掺量为0.0 kg/m3、1.0 kg/m3、1.5 kg/m3、2.0 kg/m3、2.5 kg/m3的情况下配制混凝土.研究玄武岩纤维风积沙混凝土抗压、劈裂抗拉以及抗折强度的变化规律,最后通过电镜扫描(SEM)分析玄武岩纤维的作用机理.结果 表明:纤维掺量在1.5 kg/m3以内,随着玄武岩纤维掺量的增加,玄武岩纤维风积沙混凝土抗压、劈裂抗拉及抗折强度均增加,当掺量超过1.5 kg/m3时,混凝土抗压、劈裂抗拉以及抗折强度开始下降.玄武岩纤维在风积沙混凝土中最佳掺量为1.5 kg/m3.玄武岩纤维对风积沙混凝土28 d抗压强度的提高更为显著,最大提高17％.相对于抗压强度而言,玄武岩纤维对风积沙混凝土劈裂抗拉强度的影响更大,抗拉强度最大提高26％.对抗折强度的影响呈现出玄武岩纤维早期(7 d)发挥重要作用,最大提高38％.微观结果表明:玄武岩纤维可以传输荷载,让应力分布更加均匀,抑制裂缝生成、发展,改变裂缝的走向.适量玄武岩纤维掺入可以提高风积沙混凝土的力学性能.     

环氧树脂掺量对CAE砂浆力学性能的影响机理分析

使用电液伺服万能材料试验机对水泥-乳化沥青-环氧树脂砂浆(CAE砂浆)进行了单轴压缩试验,分析了CAE砂浆的力学行为随环氧树脂含量的变化规律.采用SEM微观测试手段研究了环氧树脂掺量对CAE砂浆微观结构的影响.结果表明,随着环氧树脂掺量的增加,CAE砂浆的弹性模量、峰值应力和脆性指数逐渐减小,峰值应力对应的应变逐渐增加,CAE砂浆的塑性变形特征越加明显.CAE砂浆弹性能的峰值随着环氧树脂掺量的增加逐渐增大,CAE砂浆的耗散能随着环氧树脂掺量的增加逐渐减小,环氧树脂有助于增加CAE砂浆的致密性和内部黏聚力,降低外力作用对其产生的损伤.     

在盐溶液下风积沙水泥砂浆的抗冻性能研究

研究内掺风积沙代替相同质量普通砂的风积沙水泥砂浆在盐溶液下进行快速冻融循环试验,达到一定冻融次数后分析强度、质量损失和相对动弹模量的变化情况及变化规律.结果表明:掺适量风积沙可提高砂浆抗冻性能.为解释掺风积沙提高砂浆抗冻性能原因,进行了电镜扫描试验和气泡特征参数测试,由试验得出:掺适量风积沙可以改善砂浆微观结构和气泡结构.     

聚氨酯改性砂浆力学性能和微观研究

采用两种不同类型的聚氨酯,研究聚氨酯在不同掺量下对砂浆性能的影响。试验结果表明,油性聚氨酯（OPU）的掺入随掺量的提升砂浆抗折强度和抗压强度呈先上升后下降的趋势;水性聚氨酯（WPU）掺入会使砂浆性能略微降低。此外,两种聚氨酯在一定的掺量下,砂浆粘结性能均能得到增强。与没有掺入聚氨酯的对照砂浆相比,5%掺量OPU砂浆的抗折强度、抗压强度和粘结强度分别提高了9.2%、6.3%和37.5%。SEM分析表明,聚氨酯形成聚合物膜或者颗粒状,通过粘接基体内不同的成分、填充基体内的孔隙和裂缝桥接效应使砂浆的微观结构得到改善。     

高温循环作用下水泥砂浆的力学性能研究

为了研究高温循环作用下水泥基材料的力学特性,对经高温循环作用后的水泥砂浆试件进行了单轴压缩变形试验.研究结果表明:当循环次数为5次以内时,水泥砂浆的抗压强度随着高温循环次数的增加呈波动变化,无明显增大或减小趋势,但随温度和水灰比的增大而减小;在400℃以内,温度对水泥砂浆的峰值应变影响较小,但峰值应变随着高温循环次数的增加而增大;水泥砂浆的弹性模量随着高温循环次数的增加呈先增大后减小的变化规律.     

风积砂掺量对砂浆混凝土性能影响及机理研究

用一定掺量(10%、20%、30%、40%、50%、60%质量分数)的榆林地表风积砂替代普通河砂配置风积砂砂浆及混凝土,以期研究风积砂掺量对砂浆、混凝土和易性及抗压强度的影响.从砂子的粒径、粒形、级配情况及SiO2、Al2O3的活化反应等角度讨论了风积砂掺量对砂浆、混凝土和易性及抗压强度的影响机理.实验结果表明,砂浆及混凝土的和易性与抗压强度随风积砂掺量的增加均经历了"先增后减"的变化过程,掺量为30%时砂浆的和易性显著改善,抗压强度提高最大;掺量为40%时,混凝土和易性最佳,抗压强度最高.所得结论对榆林及周边地区工程实际有一定参考价值.     

掺不同功能材料水泥砂浆力学与电热性能的研究

研究不同功能材料替代量对水泥砂浆力学性能和电阻率的影响,根据力学和导电性能分析炭黑的最优替代量,分析了基准砂浆和最优替代量砂浆的电热效果.用不同量的炭黑替代水泥砂浆中的碳纤维,研究表明:随炭黑替代比例增加,砂浆电阻率增大,基于力学和导电性能确定炭黑的最优替代量为25％～50％;60 V电压下,含碳纤维1％的水泥砂浆、25％及50％炭黑替代碳纤维的砂浆在90 min的平衡温度分别为63℃、61℃和44℃;通过砂浆的电热实验最终确定炭黑替代碳纤维在砂浆中的最优替代量为25％.     

纳米硅溶胶对水泥砂浆力学性能的影响及其作用机理初探

在水泥基材料中掺入不同pH值的纳米硅溶胶,研究了其对水泥胶砂力学性能的作用规律,并通过XRD、SEM微观测试手段分析了硅溶胶中纳米SiO2的火山灰活性及其对水泥石微观结构的影响.研究结果表明:酸性、中性及碱性硅溶胶在适当掺量下可提高水泥砂浆的力学性质、改善水泥石的微观结构;酸性和中性硅溶胶在碱性条件下极易团聚,纳米二氧化硅粒子的火山灰效应难以充分发挥,在最佳掺量下其对水泥砂浆的增强效果不及碱性硅溶胶.     

细铁尾矿砂和养护条件对高强碱激发砂浆力学性能及微观结构的影响

本文探究了采用细铁尾矿砂(FIOTS)代替石英砂(SS)制备高强碱激发砂浆(HAAM)的可能性。以粉煤灰和矿粉作为碱激发材料的前驱物,利用MTS万能试验机研究FIOTS/SS质量比及养护条件对粉煤灰-矿粉基HAAM基本力学性能的影响,结合X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS),揭示碱激发产物的微观物相组成、形貌特征及化学组成与宏观力学性能的关系。试验结果表明,随着FIOTS/SS质量比的增加,HAAM的抗压强度与劈裂强度逐渐降低。室内养护下HAAM的力学性能最高,其次是标准养护和水中养护,同时水中养护试件力学性能的降低程度随FIOTS替代率增加而更加显著。HAAM力学性能的降低主要由于FIOTS中的Fe元素抑制碱激发反应过程,并生成对力学性能无益的矿物相。     

絮凝剂对硅酸盐水泥砂浆性能的影响

机制砂残留的不同浓度的絮凝剂会对混凝土相关性能产生不利影响。本文研究了三种絮凝剂(阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、非离子聚丙烯酰胺(NPAM)和聚合氯化铝(PAC)),四种掺量(0%、0.015%、0.030%、0.050%,质量分数)对硅酸盐水泥流动度、凝结时间及力学性能的影响,并使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析絮凝剂对硅酸盐水泥性能的影响机理,研究了减水剂、缓凝剂和分散剂在改善絮凝剂对砂浆流动度和力学性能产生的不利影响方面的作用。结果表明:APAM对净浆流动度的影响较大,NAPM的影响次之,PAC的影响不明显;APAM和NPAM均能小幅缩短净浆凝结时间,而PAC会小幅延长净浆凝结时间;三种絮凝剂均能小幅降低砂浆强度,且整体上掺量越高,下降幅度越大;三种絮凝剂基本不改变硅酸盐水泥水化产物,但APAM和PAC能促进水泥的水化,而NPAM抑制水泥的水化。共同使用减水剂和缓凝剂能显著提高掺有絮凝剂砂浆的流动度和抗压强度。     

水性环氧树脂改性水泥砂浆力学性能及微观结构

通过对水泥砂浆中掺加水性环氧树脂,制备了水性环氧树脂改性水泥砂浆,研究了不同聚灰比下,水性环氧树脂对水泥砂浆水化和强度的影响.运用XRD、TG/DSC、SEM、FTIR微观测试手段,研究了水性环氧树脂对水泥砂浆水化产物的影响.研究结果表明:水性环氧树脂可形成聚合物膜会延迟水泥水化;水性环氧树脂的加入会降低水泥砂浆的抗压强度;当聚灰比在2％范围以内,水性环氧树脂可以提高水泥砂浆的抗折强度.     

防腐阻锈剂对水泥胶砂性能影响

将防腐阻锈剂按照不同比例等量替代水泥,研究其对水泥胶砂力学性能、膨胀性能、抗侵蚀性能、钢筋电极电位的影响,并通过SEM扫描电镜观察水泥胶砂3d、7d、28 d的水泥水化产物形貌.试验结果表明:掺入防腐阻锈剂后,水泥胶砂的力学性能、抗侵蚀性能、膨胀性能明显优于基准水泥胶砂;有效阻止了高浓度氯离子对钢筋表面钝化膜的破坏作用,提高了钝化膜的稳定性,具有良好的阻锈性能.防腐阻锈剂可以促进水泥水化,生成较多的钙矾石和C-S-H凝胶,使水泥胶砂结构更为致密,提高了抗侵蚀性能.