复合盐-干湿循环对高强水泥基材料的侵蚀作用研究

采用XRD和SEM等测试手段研究了高强水泥基材料经过复合盐-干湿循环侵蚀后的抗压强度、氯离子渗透性、物相组成和微观结构等组成、结构与性能特征.结果表明:高强水泥基材料经过80次复合盐-干湿循环侵蚀后抗压强度损失率5.4％、抗氯离子渗透深度7.76 mm,材料抗压强度高达92.8 MPa,高强水泥基材料是一种抗复合盐-干湿循环侵蚀性能良好的海工混凝土材料.高强水泥基材料具有良好抗复合盐-干湿循环侵蚀性能的主要原因是材料具有水灰比小、水泥石致密、抗渗性好、初始强度高、能够形成复合盐侵蚀的水化产物少、可供形成干湿循环侵蚀的结构空间小、抵抗侵蚀产物生长的力强等材料组成、结构与性能特征.高强水泥基材料原料中水泥和硅灰用量分别仅有353 kg/m3和44 kg/m3,应用这一材料可以获得显著的技术经济效益.     

水胶比对超高强水泥基材料力学性能影响研究

通过使用当地现有的常规材料,配制出了28d抗压强度超过150MPa,并且抗折强度超过20MPa的超高强水泥基材料,并且采取三点弯曲试验,测试了不同强度等级的超高强水泥基材料的力学参数,研究结果表明:随着水胶比的降低,超高强混凝土的强度增大,其超高强混凝土的折压比以及拉压比比高强混凝土的低,比普通混凝土的更低,这说明超高强混凝土的脆性进一步增大。     

水泥基无收缩灌浆料发展应用

水泥基无收缩灌浆料的材料组成、应用领域及发展现状.水泥基无收缩灌浆料是一种以水泥基胶凝材料为基材,与超塑化剂等外加剂及细集料等混合而成的灌浆修补材料,具有大流动性、早强、高强、微膨胀的性能.     

苯丙乳液改性高强水泥基材料性能及机理

苯丙乳液作为聚合物改性材料已经在水泥基材料中得到应用,而对其改性机理尚不清楚.本文测试了苯丙乳液改性高强水泥基材料的工作性、凝结时间及力学性能,利用微量热仪法与X射线衍射(XRD)分析了苯丙乳液对水泥基材料水化的影响,通过扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)研究了其微观结构.研究结果表明,苯丙乳液延缓了水泥基材料的水化与二次水化反应,苯丙乳液能有效改善高强水泥基材料界面结构与水泥石结构.苯丙乳液与水泥或其水化产物间存在化学反应的可能性.     

超高性能水泥基材料的制备及其强度影响因素研究

超高性能水泥基材料是继高强、高性能混凝土之后,出现的一种力学性能、耐久性能都非常优越的新型建筑材料.本文通过大量试验,分析水胶比、粉煤灰、养护条件对超高性能水泥基材料抗压强度的影响,并采用扫描电镜(SEM)来探究矿物掺合料(主要是粉煤灰和玻璃粉)对硬化浆体微观形貌及水化产物影响的微观机理.研究结果表明:超高性能水泥基材料的强度随水胶比的减小而增大;粉煤灰可以作为掺合料加入超高性能水泥基材料中,能改善RPC微观结构,提高其性能;高温蒸养可显著提高超高性能水泥基材料的强度.     

纳米胶体SiO2在新拌混凝土中的应用进展研究

研究了纳米胶体SiO2对于改性水泥基材料的发展,纳米改性水泥基材料的研究主要集中在纳米改性水泥基材料制备、纳米改性机理和改性水泥基材料性能.根据已有纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究资料,已知纳米胶体SiO2的粒径小,比表面积大,具有高活性等特点.论文综述纳米胶体SiO2改性水泥混凝土研究现状,综合了其制备工艺及其优缺...     

关于第八届国际水泥化学会议及特高强水泥基材料的发展动向

应第八届国际水泥化学会议科学委员会中北美和其他地区主席J.P.Skalny先生的邀请,趁美国材料研究协会秋季会议(1984、11月26至29日,波士顿)之际,商讨和了解了将于1986年9月22日在巴西召开的第八届国际水泥化学会议的有关事宜。参加了美国材料研究协会1984年秋季会议L组(特高强水泥基材料的趋向)的活动,了解了目前世界上水泥混凝土材料发展值得注意的动向。     

不同方式养护高强水泥基材料孔表面积分形维数与孔结构的关系

采用压汞法测定了不同龄期及不同养护方式的高强水泥基材料的孔结构,基于孔表面积分形模型计算得到了高强水泥基材料的孔表面积分形维数,并探讨了孔表面积分形维数与孔隙率、平均孔径、中值孔径、孔表面积、孔径分布及养护方式和龄期的关系。结果表明:高强水泥基材料的孔结构具有明显的分形特征,孔表面积分形维数在2.7~2.8之间;孔表面积分形维数与高强水泥基材料的抗压强度和孔隙率的相关性较差;孔表面积分形维数越大,高强水泥基材料的孔径越大,孔表面积越大,小于20 nm和大于100 nm的孔越少;随着龄期的增加,孔表面积分形维数增加;与标准养护相比,热水养护和蒸汽养护降低了孔结构的复杂性。     

新型胶凝材料的发展与展望(上)

提出了新胶凝材料的概念,介绍了传统胶凝材料品质和技术的发展现状,指出功能化、复合化、环保化、智能化和高寿命化是当前新胶凝材料发展的特点。概括介绍了新出现的新功能水泥、复合水泥、智能水泥、复合混凝土、高强混凝土以及功能混凝土等情况,并对这些新型胶凝材料的发展提出了一些预测。     

纳米高岭土在水泥基材料中的应用与研究进展

纳米高岭土因其火山灰活性、晶核作用和微集料填充效应可以显著改善水泥基材料性能,已经成为目前纳米材料在水泥混凝土领域的关注热点.综述了纳米高岭土对水泥基材料水化、工作性、力学性能和耐久性的影响,介绍了其对水泥基材料性能的作用机理,分析了当前研究存在的问题,指出了纳米高岭土水泥基材料的发展趋势.     

EPS颗粒对超轻水泥基复合保温材料性能的影响

聚苯乙烯泡沫塑料颗粒(EPS颗粒)作为水泥基复合保温材料的超轻骨料,对水泥基复合保温材料力学性能、热工性能影响显著。以水泥为胶凝材料,EPS颗粒、混合材、泡沫剂和改性剂、水等为主要原料,采用物理发泡工艺制备干表观密度不大于120 kg/m³的超轻水泥基复合保温材料(UCIM)。通过设计不同体积掺量的EPS颗粒,分析EPS颗粒掺量对泡沫混凝土基体孔结构、超轻水泥基复合保温材料强度和热工性能的影响规律。结果表明,适宜掺量EPS颗粒可显著提高超轻水泥基复合保温材料抗压强度和抗拉强度,并确保超轻水泥基复合保温材料具有良好的热工性能,即通过EPS颗粒与泡沫混凝土基体的协同作用,协调力学性能和热工性能,制备出高性能超轻水泥基复合保温材料。     

Bond strength evaluation of palm oil fuel ash-based geopolymer normal weight and lightweight concretes with steel reinforcement

This article presents a comparison of the bond behaviour between palm oil fuel ash (POFA)-derived geopolymer and conventional cement-based normal weight and lightweight concretes. A total of 16 variables were tested, which includes concrete cover (50 and 100 mm), bar diameter (12 and 16 mm) and types of concrete (POFA-based geopolymer normal/ lightweight concrete and cement-based normal/lightweight concrete). Results showed that the bond strength of cement-based concretes had higher critical bond stress and ultimate bond strength as well as lower slip at the ultimate bond strength compared to the corresponding POFA-based geopolymer concretes. The cement-based and geopolymer lightweight concrete specimens also exhibited greater bond strength than the normal weight concrete specimens. All of the concrete specimens generally exhibited similar bond stress-slip curves. Besides that, bond strength models proposed in the past predicted satisfactory match (difference of up to 35%) to the experimental ultimate bond strength values in the case of cement-based normal weight concrete and geopolymer concrete whereas a difference in the range of 16–138% was found for the case of lightweight concrete.     

纳米水化硅酸钙的制备及对水泥水化影响的研究进展

随着纳米技术的不断发展,纳米材料逐步开始应用于传统混凝土材料中,以提高混凝土的各项服役性能。纳米水化硅酸钙(纳米C-S-H)是一种新型的早强纳米复合材料,可通过晶核效应加快水泥早期水化速率,显著提高水泥基材料的早期力学性能,从而提高施工效率,满足特殊施工要求。本文系统总结了纳米C-S-H的制备方法,及纳米C-S-H对水泥基材料早期和长期性能的影响规律,探讨了其对于水泥水化过程和水化产物的影响机制,其中重点介绍了采用聚合物分散纳米颗粒制备的C-S-H/PCE(聚羧酸型减水剂,简称PCE)纳米复合材料。     

纳米SiO2对钢渣水泥基胶凝材料的影响

钢渣和水泥具有相似的矿物组成,可以作为一种潜在的胶凝材料,然而钢渣掺量较高时并不利于混凝土早期性能的发展。以钢渣质量分数为30%的钢渣水泥基胶凝材料为研究对象,探讨纳米SiO₂对其早期性能的影响。主要通过测量流动度、凝结时间和抗压强度评估物理力学性能,并利用微量热分析、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC-TG)等方法对掺有纳米SiO₂的钢渣水泥基胶凝材料的水化过程和水化产物进行分析。结果表明,当纳米SiO₂掺入的质量分数为3%时,纳米SiO₂可充分发挥火山灰活性,消耗大量Ca(OH)₂,同时由于纳米SiO₂颗粒的结晶成核作用和微集料填充作用,促进了钢渣和水泥的水化,水化初期的放热速率有所提高,从而提高钢渣水泥基胶凝材料的力学性能,28 d的抗压强度提高了14.0%。     

石墨烯在水泥基材料中的作用机制研究综述

石墨烯具有优异的力学强度、阻隔性以及超大比表面积,通过对其进行物理或化学分散处理,能够制备高性能石墨烯水泥基复合材料.石墨烯通过调控水泥水化反应、改善孔隙结构以及界面结合等方式,可以改善水泥基材料的力学强度和耐久性能,在水泥基复合材料领域展现出巨大的应用潜力.本文综述了石墨烯水泥基复合材料的研究进展,总结了石墨烯在水泥...     

Deicer-scaling resistance of phosphate cement-based binder for rapid repair of concrete

In this paper, a magnesium phosphate cement-based binder (MPB) was prepared by mixing MgO with mono-ammonium phosphate, borax and fly ash. The deicer-scaling resistance of MPB mortar and concrete and the bond strength loss between MPB paste and mortar with ordinary Portland cement (OPC) concrete were investigated. Experimental results show that MPB materials themselves have high deicer-frost resistance, which is not lower than that of OPC concrete with the air content of 4.5-6.5%. The bond strength loss between MPB materials and OPC concrete with the air-entraining agent is obviously lower than that between MPB and OPC concrete without the air-entraining agent, and the higher the air content in OPC concrete is, the smaller the loss is. Furthermore, the air-bubble parameters were analyzed, which indicate that MPB mortar and concrete can also obtain a reasonable air-bubble structure by chemical reactions.     

原位光催化水泥基材料的制备及性能

光催化剂在水泥基材料中的分散性问题一直是制约光催化水泥基材料性能的主要因素之一。本文通过在水泥基材料成型过程中加入铋系光催化前驱体溶液实现原位光催化水泥基材料的合成,提高光催化剂在水泥基体中的分散性,赋予水泥基材料光催化性能的同时改善水泥基体抗压强度。通过扫描电镜和EDS能谱对光催化水泥基材料微观结构和成分进行表征。结果表明,光催化水泥基材料对罗丹明B的降解效率最高可达91.64%,对氮氧化物的降解效率最高可达到15.03%,早期机械强度提升约10%。光催化剂在水泥基体中分散更加均匀,同时水泥基体致密度提高。本文揭示了原位光催化水泥基材料的光催化性能与机械性能的提升机制,为其他功能性水泥基材料的制备提供了理论基础。     

超细粉煤灰水泥基复合胶凝材料的水化性能及应用

通过水泥胶砂流动性、强度及化学结合水量试验,研究了超细粉煤灰(UFA)水泥基复合胶凝材料的水化性能.结果表明,UFA有减水增强和密实填充效果;以25%的UFA等量取代水泥,成功配制了铁路预应力钢筋混凝土试验梁工程的高性能混凝土.     

Cement-Based 0-3 Piezoelectric Composites

To meet the requirements of development for smart or intelligent structures in civil engineering, new functional materials that have good compatibility with civil engineering structural materials are needed. In this study, for the first time in the field of piezoelectric materials, cement-based 0-3 piezoelectric (PZT) composites were fabricated by the normal mixing and spreading method. The new materials have very good compatibility with portland cement concrete. The cement-based 0-3 piezoelectric composites were shown to have a slightly higher piezoelectric factor and electromechanical coefficient than those of 0-3 PZT/polymer composites with a similar content of PZT particles; thus, they are adequate for sensor application. There is potential for the application of cement-based 0-3 PZT composites in civil engineering because of their better piezoelectric properties and good compatibility with portland cement concrete.     

工程水泥基复合材料动态力学性能及抗爆抗冲击能力研究进展

工程水泥基复合材料(ECC)是一种基于微观力学设计的新型纤维增强水泥基材料,它通过连续稳态开裂过程表现出超高延性和韧性,从而克服了普通水泥基材料抗拉能力弱、易开裂的缺点。本文综述了ECC设计机理、动态力学性能及其在抗爆抗冲击方面的研究现状,分析了材料组分设计、高应变率和高温环境对ECC性能的影响,对ECC材料在抗爆抗冲击领域的进一步研究和发展提出了建议。