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%。     

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。     

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。     

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...     

硫铝酸盐水泥基结构加固胶的研究

以硫铝酸盐水泥为主要原料制备水泥基结构加固胶,详细讨论和分析了水胶比和硅灰掺量两个因素对胶体抗压强度的影响,并通过二次回归正交设计和方差分析,得出了结构胶3d和28d抗压强度随水胶比、硅灰掺量的变化模型,选择配合比较为理想的结构胶进行植筋验证试验,研究表明硫铝酸盐水泥基结构加固胶满足植筋要求.     

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%。     

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。     

不同掺量改性组分对硫铝酸盐灌浆水泥性能的影响

本文简要介绍了灌浆材料,主要针对目前遇到的问题和满足灌浆注浆的要求,分别以快硬硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥为基础,加入粉煤灰、硅灰、偏高岭土等改性优化组分,以及掺加少量减水剂和消泡剂设计不同的原料配比,配制出灌浆水泥。并对其物理力学性能、流动度和泛霜程度进行研究,通过试验结果得出了最优配料方案：水灰比0.7,硫铝酸盐水泥78%、硅灰掺量7%,偏高岭土掺量5%和粉煤灰10%。按此配比设计的硫铝酸盐水泥基灌浆材料流动性、强度和泛霜程度均满足要求。最优配比的硫铝酸盐水泥基灌浆材料的流动性能良好,7d、28d抗折强度和抗压强度满足要求、抗霜性能高。     

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%。     

负温水泥基灌浆料的抗压强度研究

研究了防冻剂、早强剂、水泥复配合比例以及胶砂比等参数对水泥基灌浆料抗压强度的影响规律,研究结果表明:随着胶凝材料中硫铝酸盐水泥含量的提高,灌浆料抗压强度呈先增大后降低的趋势,最佳复配合比例为8.5:1.5;随灰砂比增大,灌浆料各龄期抗压强度均增大,但是灰砂比从1:1提高到1.1:1时,抗压强度增长幅度较小;在负温养护阶段,防冻剂对灌浆料抗压强度具有较大影响,掺加防冻剂灌浆料-1、-3 d抗压强度是未掺加防冻剂灌浆料的2倍以上,(-3+28)d强度比未掺加防冻剂灌浆料高出20%;碳酸锂、甲酸钙等早强剂对负温条件下灌浆料的抗压强度影响不大,甚至有负面影响,但是对转入标准养护后的抗压强度有一定的提高作用。     

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。     

硫铝酸盐水泥对无砂自流平材料物理力学性能的影响

研究了硫铝酸盐水泥(SAC)掺量对硅酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响,以及减水剂掺量和SAC掺量对硫铝酸盐水泥基无砂自流平材料流动性和强度的影响。结果表明:对于硅酸盐水泥基自流平材料,当SAC掺量由0增加到20%时,初始流动度基本保持稳定,30 min流动度持续降低,1d抗折强度和抗压强度先降低后有所提高,3、28 d抗折强度和抗压强度总体上不断降低;对于硫铝酸盐水泥基自流平材料,30 min流动度均为0,随着减水剂掺量从0.225%增加到0.300%,初始流动度先显著提高,后趋于稳定,抗折强度和抗压强度变化不大;当SAC掺量从200 g增加到280 g时,初始流动度有所增加,抗折强度和抗压强度显著提高。     

硅灰对铝酸盐水泥胶合剂性能影响的试验研究

通过引入硅灰来改善铝酸盐水泥后期强度倒缩的问题,采取内掺的方式,研究了硅灰掺量对铝酸盐水泥胶合剂性能的影响.结果表明:适宜掺量下,硅灰能大大改善铝酸盐水泥的工作性能、力学性能和收缩性能,当内掺8％硅灰时,其早期抗压强度虽低于空白组,但28 d抗压强度接近空白组,达到123.6 MPa,且56 d抗压强度持续提高至127...     

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。     

基于响应面法的3D打印墙体材料配合比优化

为了得到一种建筑3D打印墙体材料的配合比,以满足试验室自制的3D打印机要求为目标,通过前期试验得到基本配合比,在原配合比的基础上加入硫铝酸盐水泥、硅灰和早强剂来进一步提升材料性能。通过响应面法设计试验方案,建立3 d抗压强度、3 d抗折强度和流动度的回归模型,对模型进行方差分析和图像分析,得到3 d抗压强度、3 d抗折强度和流动度同时保持最优值时的各因素最佳水平为硫铝酸盐水泥为11.017%,硅灰为11.795%,早强剂为0.4%。根据软件给出的最佳配合比进行验证试验,结果表明：在此掺量下的3 d抗压强度、3 d抗折强度和流动度分别为13.726 MPa、2.907 MPa和17.75 mm,试验值与预测值之间相对误差较小,验证了响应面法在3D打印墙体材料配合比优化方面的可靠性。     

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。     

低温养护制度对套筒灌浆料性能影响

采用硫铝酸盐水泥为套筒灌浆料的胶凝材料,通过缓凝剂和减水剂调控套筒灌浆料的凝结时间及流动度,并考察了低温条件下养护制度对套筒灌浆料性能的影响规律。结果表明,缓凝剂不仅可以调控浆体的凝结时间,而且可以增大浆体的流动度,其最佳掺量为0.65%;预养护可显著改善套筒灌浆料在负温条件下的力学性能,5℃预养护4 h后-5℃恒温养护,其3 d抗压强度为46.9 MPa,28 d抗压强度为87.2 MPa;开发的套筒灌浆料可用于最低气温不低于-5℃下的灌浆施工。     

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。     

硅灰对硫铝酸盐水泥水化行为的影响机理

通过抗压强度、凝结时间、电阻率测定以及X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和孔溶液分析,研究了掺硅灰硫铝酸盐水泥浆体的水化行为.结果表明:5%掺量(质量分数,下同)的硅灰可以很好地改善水泥浆体的抗压强度,10%硅灰掺量的试样抗压强度只在1,28d时稍高于空白试样;掺入硅灰明显缩短了硫铝酸盐水泥的凝结时间;硫铝酸盐水泥的主要晶体水化产物是钙矾石,28d时的钙矾石量稍高于3d时,掺硅灰试样的钙矾石量要高于空白试样;掺硅灰试样的电阻率变化曲线高于空白试样,表明硅灰的掺入能够加快水泥的水化速率;硬化水泥浆体的孔溶液碱度随着硅灰掺量的增加而降低,掺硅灰试样的Ca2+浓度高于空白试样,表明硅灰促进了熟料的溶解,5%硅灰掺量试样的Al 3+浓度最低,表明其促进水化的效果更明显.     

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。