纳米二氧化硅对丁苯共聚物/硫铝酸盐水泥复合砂浆物理力学性能的影响

为厘清纳米二氧化硅(NS)和丁苯共聚物乳液(SB)在硫铝酸盐(CSA)水泥中的协同作用，同时解决SB/CSA水泥复合砂浆凝结时间长、抗压强度低的问题，采用NS和SB对CSA水泥砂浆进行复合改性，研究改性复合砂浆物理力学性能随NS掺量的变化，并通过测定水化放热及水化产物分析NS在SB/CSA水泥复合砂浆中的作用机制。结果表明：NS可有效缩短SB/CSA水泥复合砂浆的凝结时间，提高其抗压强度，并与SB对CSA水泥砂浆抗折强度提升具有协同作用；NS最佳掺量为1.5%,此时与不加NS的纯SB改性砂浆相比，28 d抗压和抗折强度分别提高了28%、30%。同时，掺入NS会降低复合砂浆的流动度，提高表观体积密度，降低含气量和干燥收缩率，并略微降低毛细孔吸水率。NS可通过促进无水硫铝酸钙和硫酸钙反应，进一步加快SB/CSA水泥复合浆体的水化进程，提高钙矾石的含量，从而缩短凝结时间并提高力学强度。     

钢基材表面磷酸钾镁水泥浆体涂层制备及其性能

为开发维护周期长的新型无机防腐涂料,研究了掺入硅灰、偏高岭土和粉煤灰改性后,磷酸钾镁水泥浆体的强度、体积变形、水稳定性、吸水率和水化温度等性能及其影响.结果表明,硅灰可以显著提高浆体的早期抗压和抗折强度,偏高岭土对其后期强度提升明显;粉煤灰的掺入改善了浆体粘结抗折强度倒缩的问题.采用X射线衍射(XRD)、热重分析(TG...     

基于碟片法的溶蚀作用下水泥净浆微观结构演变研究

溶蚀作用下水泥基材料的微结构变化导致混凝土材料服役性能退化。为了克服传统试验因试样厚度影响而产生的脱钙不均匀现象,以NH4NO3溶液对约1mm的碟片状水泥净浆试件进行加速脱钙,通过控制质量损失来控制溶蚀程度。然后把质量损失作为衡量溶蚀程度的参数,结合压汞法(MIP)、环境扫描电子显微镜(ESEM)及能谱分析(EDS),研究不同溶蚀程度下水泥净浆的微观形貌、化学组成和孔隙结构变化规律。试验结果表明:试件钙硅比(Ca/Si)与质量损失大致呈两段线性关系。在第一阶段,水泥浆体试件Ca/Si逐渐降低,氢氧化钙(CH)分解,质量损失10%试件中CH已被严重溶蚀;水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的Ca/Si随着溶蚀程度增加而降低,证明C-S-H凝胶第一阶段已开始分解。在第二阶段,主要表现为C-S-H凝胶继续分解。试验还发现,溶蚀后水泥净浆试件内部孔径小于50nm的孔略微增加,50~200nm的孔含量有部分减少;孔径大于200nm的多害孔大量增加。     

橡胶混凝土的抗裂性能和弯曲变形性能

通过净浆、砂浆和混凝土3 个层面的试验研究, 探讨了橡胶混凝土的抗裂性能和弯曲变形特性。根据圆环试件的开裂时间, 对3 种水灰比( 0. 3, 0. 4, 0. 5) 水泥净浆中掺入不同体积含量橡胶颗粒( 10%, 15%, 20%,30% , 50%) 后的开裂敏感性进行了对比分析。结果表明, 在水泥净浆中掺入橡胶颗粒可以显著延缓试件的开裂时间, 提高抗裂性, 延缓时间随着橡胶颗粒掺量的增加和水灰比的增大而延长。弯曲试验考察了4 个橡胶颗粒体积含量( 8%, 16%, 21. 4%, 32%) 砂浆试件和3 个橡胶颗粒体积含量( 10%, 12. 5%, 15%) 混凝土试件的弯曲变形性能。结果表明, 含橡胶颗粒的砂浆试件和混凝土试件在弯曲过程中会产生明显的塑性变形, 试件不会在承受最大荷载时产生脆性断裂, 而是经过较大的塑性变形后延性破坏。与基准试件相比, 砂浆试件和混凝土试件破坏时的极限变形值均有大幅度提高。      

纳米SiO_2对硫铝酸盐水泥水化硬化的影响

研究了不同掺量纳米SiO_2对硫铝酸盐水泥抗压/抗折强度的影响,即掺入纳米SiO_2使水泥砂浆早期抗压/抗折强度显著提高,后期抗折强度未出现倒缩现象且具有较大的上升空间,掺3%纳米SiO_2水泥砂浆2,8h,1,3,28和56d抗折强度相比空白样分别提高了44.84%,41.80%,37.85%,37.78%,42.32%和65.03%。并通过XRD、SEM-EDS及水化热揭示了强度发展的影响机理。即水化早期的微集料填充作用、结晶成核作用使硬化浆体微观结构均匀密实,并促进了硫铝酸盐水泥8h前的水化;水化后期纳米SiO_2的火山灰效应进一步提高了水泥的水化程度。     

纤维增强橡胶砂浆抗冲击性能研究

使用PVA纤维来增强橡胶砂浆的抗冲击性能,通过落锤试验研究PVA纤维体积掺量、纤维长度对橡胶砂浆冲击性能的影响规律,并通过抗压、抗折试验探究PVA纤维掺入后对橡胶砂浆的力学强度影响。试验结果表明,纤维的掺入对试件抗冲击韧性性能改善效果显著。橡胶等体积替代10%细集料时,9 mm PVA纤掺量为0.10%增强效果最佳,抗压强度、抗折强度出现峰值,冲击韧性提升明显。     

超细粉体对水泥基材料力学性能的影响

为了研究超细粉体在水泥基材料中的应用,对掺加不同活性超细粉体的水泥基试件进行了抗压强度和抗折强度的测试,讨论了矿粉A掺量、硅粉掺量、复掺矿粉A和硅粉对水泥基材料力学性能的影响。结论表明:活性超细粉体对水泥基试件的抗折和抗压强度有较大影响,尤其是硅粉能够很好地提高试件的抗折强度和抗压强度。通过SEM形貌分析,说明掺加的超细粉体能够与水泥基材料内部的不利成分Ca(OH)2发生二次水化反应,生成有利的C-S-H凝胶,有效改善水泥基材料的微观结构。     

脱硫石膏对大掺量粉煤灰-矿渣粉干混砂浆性能的影响

针对大掺量粉煤灰、矿渣粉导致干混砂浆早期强度和后期强度较低的问题,研究脱硫石膏对该干混砂浆性能的影响;采用X射线衍射、扫描电镜及孔结构分析等手段进行微观机理讨论。结果表明,在大掺量粉煤灰矿粉干混砂浆中掺加占胶凝材料总质量6%～8%的脱硫石膏,对和易性无不良影响,并可显著提高浆体的抗压强度及拉伸粘结强度,收缩率降低10%以上,并改善抗碳化能力,使砂浆体积更稳定;脱硫石膏对粉煤灰及矿渣粉起到激发硫酸盐和碱性的双重作用,并在一定程度上促进水泥水化;胶凝材料的水化产物改善砂浆浆体内部结构,使砂浆浆体中的孔隙大大减少。     

不同胶凝材料的精细混凝土高温后力学性能

为了改善用于纤维编织网增强混凝土基体材料的精细混凝土的耐高温性能,该文进行了120个40mm×40mm×160mm棱柱体的高温后抗折强度试验和240个40mm×40mm×40mm立方体的高温后抗压强度试验。考察了不同胶凝材料对精细混凝土试件高温后力学性能的影响,包括外掺纳米材料以及以高铝水泥作为主要胶凝材料的影响。结果表明:体积掺量为1.5%和3.0%纳米Si O2气凝胶粉末未能改善精细混凝土的耐高温性能,质量掺量为5.0%纳米陶瓷粉在目标温度TR=800℃时使基体混凝土的抗压和抗折强度分别提高84.2%和120.9%。当TR=800℃时,采用高铝水泥作为主要胶凝材料的试件力学性能均比普通精细混凝土试件大幅提高;各组掺入活性粉末的高铝水泥混凝土试件在TR=800℃时,相对抗压和抗折强度均比未掺活性粉末时有所提高。     

氧化石墨烯对水泥基复合材料微观结构和力学性能的影响（英文）

研究了不同掺量下氧化石墨烯(GO)对水泥石以及胶砂微观结构和力学性能的影响。含16.5%水的水泥浆、0.05%GO及3倍于水泥的沙子共混物作为添加剂制备成砂浆。通过SEM、液氮吸附仪和一系列标准实验分别对水泥石的微观形态、孔隙结构、抗压抗折强度以及水泥净浆的流动度、黏度、凝结时间进行表征;考察不同GO掺量下水泥水化放热的变化情况。结果表明:GO对水泥浆有显著增稠和促凝作用;GO的掺入可以有效降低水泥的水化放热量;GO对水泥石有显著的增强增韧效果,28天龄期时,GO质量分数为0.05%的水泥石,3、7和28 d抗压强度和抗折强度同比对照组分别增加52.4%、46.5%、40.4%和86.1%、68.5%、90.5%,胶砂的抗压强度和抗折强度同比对照组分别增加43.2%、33%、24.4%和69.4%、106.4%、70.5%;GO在水泥硬化过程中对水泥石中晶体产物的产生有促进作用并能规整晶体的排布而形成针状晶体簇,改善水泥石中的孔结构,降低水泥石中微孔的体积,增加水泥石的密实度,对水泥石有显著地增强增韧效果。