压浆材料性能弱化试验研究

为研究在动水冲刷作用下压浆材料的弱化性能以及在循环加载作用下压浆材料的使用寿命变化规律,分别选取一种有机压浆材料和无机压浆材料,确定材料配合比,依次进行水冲刷试验和循环加载试验,提出质量损失率、体积损失率和强度损失率以此分析水冲刷作用对两种压浆材料性能弱化的影响,进行处于不同龄期的压浆材料在不同环境下的劈裂抗拉强度试验,总结压浆材料使用寿命变化规律.结果表明:处于多雨季节或多雨地区和少雨季节或少雨地区应分别选择有机压浆材料和无机压浆材料作为板底脱空处治材料,受盐损环境影响严重的地区宜选用有机压浆材料作为处治材料.     

高寒地区水泥稳定碎石弯拉特性研究

青藏高原寒冷地区特殊的气候环境条件对水泥稳定碎石半刚性基层强度形成与使用性能的影响较大.通过标准养生与低温养生成型的混合料劈裂强度和弯拉强度室内试验,对比分析了水泥用量、养生龄期、养生温度对混合料劈裂强度和弯拉强度的影响.研究得出:标准养生条件下,水泥用量与养生龄期对混合料劈裂强度和弯拉强度呈交互影响,水泥用量越大,养生龄期越长,其劈裂强度和弯拉强度越大;养生龄期对混合料弯拉强度的影响比水泥用量更明显,应重视基层7d龄期的养生温度.研究表明,水泥用量选用4％,7d养生龄期内最低养生温度大于10℃,并对7～28 d养生期间基层进行适当保护,能够满足水泥稳定碎石的基本性能要求.     

二灰稳定再生集料混合料力学及疲劳性能研究

本文分析了二灰稳定再生集料(LFSRCA)混合料的击实特性,研究了LFSRCA混合料无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度以及抗压回弹模量等力学性能的增长规律,建立了LFSRCA混合料的疲劳寿命预估模型,分析了LFSRCA混合料的疲劳特性。结果表明:随着再生集料(RCA)掺量的增大,LFSRCA混合料的最大干密度随之减小,最佳含水率随之增大;随着养生龄期的增长,LFSRCA混合料的各项力学性能均表现出相同的规律,在0~28 d内强度增长较慢,在28~60 d内迅速增长,在60~90 d内增长速度减慢,当养生龄期超过90 d后增长趋于平缓;LFSRCA混合料的各项力学性能以及疲劳寿命均随着RCA掺量的增大而减小;在低应力水平下,RCA掺量对LFSRCA混合料的疲劳寿命影响较大,在高应力水平下则影响减小。     

内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土性能的影响

通过强度测试、水化热实验、热重分析、毛细吸水实验以及压汞实验研究了内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土强度以及毛细吸水性能的影响规律及其机理.结果表明:高掺量硅烷乳液一定程度上抑制水泥水化,从而导致混凝土早龄期抗压强度和劈裂抗拉强度下降以及28 d养护后水泥净浆试块中毛细孔的体积增大.毛细吸水实验表明:28 d龄期混凝土毛细吸水...     

矿物掺合料对预应力孔道压浆材料力学性能影响研究

为研究矿物掺合料改良预应力孔道压浆材料的力学性能，室内利用粉煤灰矿物掺合料制备了新型孔道压浆(FADG)材料，对不同养护龄期的FADG砂浆材料开展流动度、单轴压缩强度、抗折强度、膨胀性和泌水性试验，并基于微观电镜扫描从微观结构角度展开研究。结果表明：粉煤灰矿物掺合料能够加强普通水泥孔道压浆材料的流动性，但对孔道压浆材料的早期抗压强度和抗折强度有着非常明显的劣化效应；养护龄期为28 d的抗压强度和抗折强度均呈现出先升高后降低的变化趋势；新型FADG材料中粉煤灰的最优配比为20%,此时其初始流动度为13.25 s,抗压强度和抗折强度分别为78.88 MPa和12.92 MPa,无泌水和倒缩现象，养护成型材料的内部结构致密，综合工程性能最佳。     

水泥稳定碎石低温强度与干缩特性分析

以研究高寒地区水泥稳定碎石基层材料路用性能为目的,分别研究了在低温环境下,不同的级配、不同类型早强剂对水泥稳定碎石材料无侧限抗压强度和劈裂强度的影响,同时也研究了不同外加剂对水泥稳定碎石材料干缩特性的影响.研究结果表明:0℃和5℃养生,级配偏中值时试件的无侧限抗压强度最佳,掺入C类早强剂7d无侧限抗压强度和劈裂强度最佳,无侧限抗压强度提高了57.8％和99％,劈裂强度分别提高了78％和14％;掺人聚丙烯纤维的水泥稳定碎石28 d累计干缩应变减小了33.3％,抗干缩性能优于膨胀剂.     

不同玄武岩纤维掺量的早强混凝土劈裂拉伸强度研究

配制了体积掺量为0％、0.1％、0.2％和0.3％的玄武岩纤维增强早强混凝土,利用液压试验装置,对其3d、7d及28 d的劈裂拉伸性能进行测试,并对纤维改善因子(FII)进行了分析.试验结果表明:除了纤维掺量为0.3％的3d劈裂拉伸强度略有降低外,其余掺量对早强混凝土各龄期的劈裂拉伸强度均有不同程度的提升,且当掺量为0.2％时增强效果最佳;BC1和BC2组混凝土试件劈裂拉伸强度在7d龄期时增长量最大,28 d次之,3d最小,而BC3组试件的劈裂拉伸强度增长量则随着龄期的增长而逐渐增加,且前期增长迅速,后期较为缓慢.     

高性能阻裂抗渗外加剂的研制及其对混凝土性能影响的研究

采用将无机增强阻裂材料WJ和有机减水保塑憎水阻孔外加剂YJ进行分别研制并优化复合的技术路线研制了高性能阻裂抗渗外加剂KLFS.实验结果表明:以生明矾、硫铝酸盐水泥熟料、天然二水石膏和无机物质A作为主要成分的无机增强阻裂材料,膨胀性能稳定,膨胀率落差小,90d龄期仍有1.88×10-4的膨胀率,并有一定的增强作用;对高效减水剂引入憎水阻孔组分、保水组分进行改性研制成的有机减水保塑憎水阻孔外加剂YJ,可提高混凝土工作性,严格控制坍落度损失,并长期阻孔,同时降低混凝土早期水化温升,有效防止早期温度收缩裂缝的出现.混凝土中掺入KLFS后,2h后坍落度20cm,90d抗压强度比为128%,膨胀规律好,90d仍有1.12×10-4的限制膨胀率, 28d劈裂强度由基准混凝土的2.81MPa提高到3.28 MPa,碱含量低,无钢筋锈蚀,耐久性好.     

高掺矿物掺合料对复合胶凝材料强度、水化热和孔结构的影响

现代混凝土用胶凝材料早期强度高,水化速度快,水化热高,制备混凝土体积稳定性不良.采用“低用量低比表面积水泥熟料,高掺量高比表面积矿物掺合料”的技术路线制备高掺量矿物掺合料复合胶凝材料.对其胶砂力学性能进行了研究,采用等温量热法对其水化放热进行了研究,通过MIP法对其微观孔结构特征进行研究.结果 表明胶砂试件强度在早期强度降低不多的情况下,长龄期条件下强度能够持续增长,相应的水化热放热量和放热速率均有所降低,且随水化龄期的发展,从3d到180 d,净浆的孔结构发生了显著变化,微孔(＜20 nm)增长显著,大孔(＞ 200 nm)数量明显减少.复合胶凝材料净浆的孔结构随龄期发展,大于200 nm的大孔数量减少明显,小于20 nm的微孔数量增长明显.     

不同龄期和硫酸盐作用下大理石粉对水泥固化氯离子性能影响研究

研究了硫酸盐作用下大理石粉对水泥固化氯离子性能的影响规律及作用机理.试验结果表明:水泥-大理石粉硬化浆体氯离子固化率,1d龄期之前快速增长,1～3d龄期增长变缓,3～7d龄期进一步减缓,7～28 d龄期时增加缓慢,1d、3d和7d龄期的分别达到28 d的50％、70％和95％.随着大理石粉掺量的增加,水泥浆体的氯离子固化率,6h、12 h、1d龄期增大,3d、7d、28 d龄期降低;随着硫酸盐浓度增加,其氯离子固化率降低.XRD分析表明大理石粉对水泥浆体28 d龄期的Freidel's盐生成量影响不大,硫酸盐抑制水泥-大理石粉浆体Freidel's盐生成.     

两种玻璃纤维增强复合材料体系的湿热老化研究

玻璃纤维增强复合材料在湿热环境下性能的退化是工程研究中待解决的问题,而实验室人工加速老化则是较好地研究该问题的常用方法。通过人工加速老化方法,结合露天储水环境,研究两种玻璃纤维增强复合材料在35℃水浸泡、65℃水浸泡及盐雾三种环境下的吸水率、巴氏硬度和弯曲强度的变化,并运用两种模型预测材料的使用寿命。研究表明:不同湿热环境下,材料的巴氏硬度前期变化明显,后期趋向稳定;吸水率基本符合Fick定律;温度对弯曲强度保留率影响显著,盐雾影响次之;中值老化公式比经验公式拟合度高7.6%。     

水泥基无收缩灌浆料试验研究

采用硅酸盐水泥和铝酸盐水泥及二水石膏复合配制水泥基无收缩灌浆材料,研究各组成材料对其各项性能的影响。试验结果表明,所配制的灌浆料具有早强、高强、微膨胀、大流动性,1d、3d、28d强度分别为33.3MPa、49.7MPa、78.1MPa,1d竖向膨胀率为0.031%。     

工业废渣注浆材料的抗溶蚀性能

针对水玻璃-水泥(soluble glass-cement,SC)注浆材料在地层加固过程中抗水溶蚀性能差和工业废渣得不到有效利用等问题,用工业废渣完全取代SC注浆材料中的水泥制备出水玻璃-工业废渣(矿渣、钢渣、粉煤灰)(soluble glass-activated industrial residue slag,SAS)注浆材料.模拟淡水侵蚀环境,对SAS和SC两体系注浆材料进行了水溶蚀试验研究,结果表明SAS系列抗水溶蚀性能优于SC系列的.在水溶蚀作用180d条件下,SAS注浆材料的强度无损失,而SC系列结石体强度损失率达50%;SAS系列的Si溶出量、溶出物质总量和电导率等都低于SC系列的.压汞法、X射线衍射、扫描电镜测试结果也表明:SAS具有致密的微观结构和低溶解度的水化产物,从微观层次证明了SAS系列注浆材料的高抗水溶蚀性能.     

复合防水剂对混凝土抗盐冻性能影响

采用正交试验设计的方法优化了复合防水剂的配合比,研究了复合防水剂对混凝土的工作性、抗压强度、抗盐冻性能的影响.研究表明:掺入复合防水剂后混凝土工作性良好,用水量可降低10 kg/m3;各龄期抗压强度较基准组均有提高,28 d和56 d抗压强度比可达110.0％、122.1％;56 d电通量较基准组可降低50.6％.耐盐冻融循环次数较基准组提高180次,最低的质量损失率为3.9％.     

双掺粉煤灰及偏高岭土对混凝土性能的影响研究

通过测试混凝土抗压强度、劈拉强度、抗渗、抗碳化、抗冻性能,研究了粉煤灰和偏高岭土单掺、复掺时对混凝土性能的影响。同时分析了粉煤灰和偏高岭土对混凝土性能的作用机理。研究结果表明:当粉煤灰掺量为胶凝材料的15%、偏高岭土掺量为胶凝材料的12%,相比普通混凝土,复掺粉煤灰及偏高岭土混凝土28d抗压强度提高了15.8%、劈拉强度提高了20.4%、渗透系数降低了69.1%、碳化深度降低了29.3%,200次冻融循环后,相对动弹性模量提高了33.1%、混凝土质量损失降低了43.8%。复掺粉煤灰及偏高岭土适用于制备高性能混凝土。     

镁盐晶须对磷石膏基胶凝材料力学性能的影响

以磷肥工业废弃物磷石膏为主要原料制备磷石膏基胶凝材料(PGF),研究镁盐晶须掺量对磷石膏基胶凝材料抗压强度、抗折强度、抗冲击功强度的影响,结合X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等测试方法,对磷石膏基胶凝材料的微观性能进行分析。结果表明,当MSW掺量为3%,其3 d、7 d和28 d抗压强度分别为15 MPa、18 MPa和21.9 MPa,较未掺晶须试样分别提高了64.8%、26.8%、25.9%。3 d、7 d抗折强度提高33.1%、32.4%。镁盐晶须作为无机盐增强材料,分散在磷石膏基胶凝材料中不参与水化反应,主要通过桥联、拔出和剥离等物理作用增强增韧磷石膏基胶凝材料。     

砂岩石质文物灌浆材料的成分设计及多场景应用研究

为了制备出性能可调且满足多场景应用的砂岩石质文物灌浆材料,采用四角配料法,以水硬性石灰(NHL2)、硫铝酸盐水泥(SAC)、偏高岭土(MK)和水性环氧树脂(WER)为原料,制备出不同配方的灌浆材料,并对其力学性能、凝结时间、流动性、粘接强度等进行测试分析。结果表明,NHL2和MK含量较高的灌浆材料,抗压强度和粘接强度较低,适用于修复壁画或镶嵌图案。SAC和WER含量较高的灌浆材料,抗压强度和粘接强度较高,适用于修复断崖、悬岩型砂岩石质文物。WER和MK含量较高的灌浆材料,韧性和变形能力良好,适用于修复易受外界应力的砂岩石质文物。     

不同加入方式对高温后玄武岩纤维再生混凝土力学性能的影响

试验研究了在不同玄武岩纤维体积掺量(0%、0.1%、0.15%和0.2%)、不同高温(20℃、200℃、400℃、600℃)情况下,两种不同的纤维加入方式(水泥浆包裹纤维、直接加入)对再生粗骨料混凝土(取代率为50%)的立方体抗压、劈裂抗拉强度的影响,结果表明间接加入方式下的强度比高于直接加入方式,但是变量不同,提高的幅度不同。当温度一定时,抗压强度提高幅度随纤维掺量的增加而增加,0.2%时最大,劈裂抗拉强度提高幅度则随纤维掺量的增加而减小,0.1%时最大;当掺量一定时,抗压强度提高幅度随温度的变化呈折线趋势,20~200℃时上升,200~400℃时趋于平缓,400~600℃时再上升,对于劈裂而言,20~200℃时基本不变,200℃之后提高幅度急剧下降。     

磷酸钾镁水泥净浆抗盐冻性能研究

为了研究磷酸钾镁水泥抗盐冻性能,通过测定四种不同冻融介质中磷酸钾镁水泥净浆试件的质量损失、强度、体积变形和表观破坏形态,并与相同龄期的长期浸泡环境下的磷酸钾镁水泥净浆试件比较,借助微观手段研究磷酸钾镁水泥硬化体的物相组成和微结构.结果表明:磷酸钾镁水泥经过400次冻融循环时仍保持质量损失不超过5％、强度损失不超过25％、体积膨胀变形最大为0.275％,具有较好的抗盐冻性.四种冻融介质中,以5％硫酸钠溶液为冻融介质时破坏最严重,可作为评价磷酸钾镁水泥抗盐冻性能好坏的指标.     

玻璃钢在盐雾环境中腐蚀机制和性能演变规律的试验研究

本文在总结复合材料在海洋的盐雾环境中使用的材料腐蚀理论基础上,分析复合材料发生腐蚀的主要形式和历程,模拟自然环境试验设计不同盐雾温度、不同老化时间下的加速老化试验,通过材料表面形貌、玻璃化转变温度、微观结构的变化来评价玻璃钢在盐雾中的腐蚀性能,着重分析温度、时间对材料腐蚀性能的影响规律;根据中值老化寿命和剩余强度之间的关系式,建立了加速寿命规律模型和寿命预测模型;根据试验中玻璃钢力学性能随老化时间的衰减多数情况下具有一致的规律性,建立了盐雾环境中玻璃钢力学性能随老化时间的衰减三线型模型。试验结果表明,在盐雾环境中,玻璃钢除了可见的外观发生变化外,其玻璃化转变温度、表面巴氏硬度、拉伸强度和弯曲强度均呈现下降趋势,并且随温度的提高和腐蚀时间的延长,性能下降会进一步加大;中值老化寿命和剩余强度之间的关系式能比较好地描述聚合物基复合材料自然老化规律和加速老化规律,力学性能随老化时间的衰减三线型模型能够直观的反映玻璃钢在盐雾环境中加速老化的各个阶段。