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。     

CGM高性能水泥基灌浆材料的性能研究

从流动性、竖向膨胀率、抗压强度、有效承载面(EBA)4个方面,采用对比试验的方法,系统分析了CGM系列水泥基灌浆材料与其它三种水泥基灌浆材料的性能优劣.试验结果表明,CGM水泥基灌浆材料是一种综合性能优良的高性能灌浆料.提出了作为高性能灌浆料应具备的性能指标.     

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%。     

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%。     

灰色关联分析法在水泥基灌浆料配比优选中的应用

采用灰色关联分析法,分别利用均值化和初值化对数据进行处理,研究了胶砂比、水胶比以及稳定剂用量等因素与水泥基灌浆料抗压强度、流动性能等的灰色关联度。计算结果表明:水胶比与灌浆料的1 d、3 d及28 d抗压强度的相关性均最高,其次是胶砂比及减水剂掺量;水胶比、胶砂比对灌浆料流动性的影响程度基本相同,且高于其它因素;胶砂比对灌浆料拉伸粘结强度影响最大,水胶比、减水剂掺量对灌浆料拉伸粘结强度的影响程度基本相同。     

水泥基补浆料与钢筋套筒灌浆料相关性能对比研究

钢筋套筒灌浆连接常因灌浆料流动性不良等原因发生灌浆不密实,需进行科学修补。为改进当前钢筋套筒灌浆修补中的不足,本研究开发了一种水泥基补浆料,并开展了其与普通套筒灌浆料的相关性能对比研究。结果表明：水泥基补浆料28 d抗压强度为96.4 MPa, 24 h与3 h的竖向膨胀率差值为0.23,满足JG/T 408—2019《钢筋连接用套筒灌浆料》的性能标准指标要求。水泥基补浆料截锥流动度和流锥流动度及其30 min保留值均明显优于普通套筒灌浆料。压汞试验和纳米压痕数据聚类分析结果表明：相比于普通灌浆料,补浆料28 d孔隙结构更细,水泥浆体各相硬度和弹性模量更高。现场应用表明补浆料可灌性优势明显,可用于对钢筋套筒普通灌浆料灌浆不密实的修补施工。     

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。     

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。     

高性能水泥基灌浆料高温后抗压强度退化规律

对掺水率不同的水泥基灌浆料的立方体抗压强度在受火温度、静置时间及冷却方式均不同的条件下进行试验研究.结果表明：无论是自然冷却还是喷水冷却,掺水率为12%（质量分数,下同）的水泥基灌浆料受火后的立方体抗压强度明显高于掺水率为14%,16%的灌浆料;水泥基灌浆料受高温或火灾作用后,其立方体抗压强度随温度的升高总体呈下降趋势;火灾作用后水泥基灌浆料立方体抗压强度在静置前期波动较大,随着时间的推移逐渐趋于稳定;随着受火温度的升高,水泥基灌浆料立方体抗压强度喷水冷却较自然冷却恢复程度提高.研究成果可为高性能水泥灌浆料加固结构物火灾后的安全性评估提供参考.     

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.     

利用硅酸盐水泥配制低温套筒灌浆料试验研究

利用硅酸盐水泥和激发剂制备可以在-5～5℃使用的低温型灌浆料,并对其竖向膨胀率、流动性、抗压强度等主要性能进行测试分析。结果表明,在低负温条件下,该灌浆料流动性良好,可操作时间充足,水化凝结迅速,4 h抗压强度达35 MPa以上,3 d抗压强度达60 MPa以上,膨胀率、泌水率等性能指标均符合JG/T 408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的要求。     

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。     

钢渣微粉在水泥基灌浆料中的应用研究

研究了钢渣微粉以不同比例取代硅酸盐水泥时,对水泥基灌浆料的流动度和抗压强度的影响。结果表明:钢渣微粉取代硅酸盐水泥时,水泥基灌浆料的流动性能得到改善、早期强度下降显著、后期强度则变化不大;取代比例为20%时,可配制出流动度315 mm,1、28 d强度分别达到25.5、78.4 MPa,体积安定性良好的水泥基灌浆料,满足水泥基灌浆料国家标准相关要求。     

新型高性能水泥基灌浆料的配制研究

以普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硅灰和膨胀剂为胶凝材料,再以石英砂为骨料制作灌浆砂浆,通过正交试验设计出高强胶凝材料的最佳配比。最后以上述胶凝材料为基础,粗中细三种砂子为骨料,并添加高性能外加剂,通过改变水和胶凝材料以及胶凝材料和骨料的比例,得到符合标准规范的高性能水泥基灌浆料。掺入快硬水泥有快硬早强的效果;为减小灌浆材料的收缩可以掺入适量膨胀剂;掺入硅灰可以提高灌浆材料的强度。综合考虑灌浆料的流动性、竖向膨胀率以及强度和收缩性的影响,确定灌浆料胶砂比为1.2,水胶比为0.34。研究成果对今后水泥基灌浆材料的发展具有一定的参考价值。     

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。     

新型高性能水泥基灌浆料的配制研究

以普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、硅灰和膨胀剂为胶凝材料,再以石英砂为骨料制作灌浆砂浆,通过正交试验设计出高强胶凝材料的最佳配比。最后以上述胶凝材料为基础,粗中细3种砂子为骨料,并添加高性能外加剂,通过改变水和胶凝材料以及胶凝材料和骨料的比例,得到符合标准规范的高性能水泥基灌浆料。掺入快硬水泥有快硬早强的效果;为减小灌浆材料的收缩可以掺入适量膨胀剂;掺入硅灰可以提高灌浆材料的强度。综合考虑灌浆料的流动性,竖向膨胀率以及强度和收缩性的影响,确定灌浆料胶砂比为1.2,水胶比为0.34。研究成果对今后水泥基灌浆材料的发展具有一定的参考价值。     

一种钢筋套筒用灌浆料的研究

钢筋连接用套筒灌浆料作为装配式建筑的重要组成部分,近年来得到了很大的发展。文章主要介绍灌浆料自主开发过程中两个比较重要的研究方面:高铝水泥与硅酸盐水泥配比和聚羧酸减水剂的加入量。通过控制变量法,研究这两者改变对灌浆料体系的影响。最终得到初始流动度为347mm,30min流动度为304mm,1d抗压强度为46MPa,3d抗压强度为74MPa,28d抗压强度为86MPa,3h体积膨胀率为0.02%的钢筋套筒灌浆料产品,符合JG/T 408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》标准规定。     

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。     

早强微膨胀水泥基灌浆料的制备

研究了砂级配、水胶比、胶砂比、膨胀剂、减水剂、可再分散乳胶粉等各因素对水泥基灌浆料性能的影响,制得早强、高强、超大流动度的灌浆料。结果表明,胶砂比为1∶1.5,胶粉掺量2%,减水剂掺量为0.5%,膨胀剂掺量为0.1%～0.2%,水胶比为0.33时,灌浆料的各项性能最佳,初始流动度达到380 mm,90 min流动度为340 mm,28 d抗折强度达到12.62 MPa,抗压强度大于80 MPa。     

ANG-Ⅱ新型高强无收缩灌浆料的研究及应用

以P.O.42.5水泥为基础,通过骨料级配和多种外加剂的调整,研制出一种流动性良好、高强无收缩的ANG-Ⅱ型灌浆料.选用优质骨料和最佳级配,配合高性能减水剂,使灌浆料初始流动度达300mm,半小时为280mm,并且利用二步膨胀机理,使材料的竖向膨胀率达0.4‰,使材料具有良好的填充性能.此外通过三次增强作用.使材料的28d抗压强度达93 MPa,更加牢固耐久.