超高强复合水泥基掺入料对抗压强度及疲劳性能影响研究

为了探究超高强水泥基复合材料力学及收缩性能,研究了超高强复合水泥基材料的收缩性能及力学表现,从抗压强度、抗折强度、体积收缩率及疲劳性能进行分析,得到不同硅粉掺加量和不同种类纤维及其掺加量对超高强复合水泥基材料的力学性能影响,对不同种类纤维及硅粉掺合料的配合比进行优化。结果表明,两种纤维及硅粉掺入水泥基材料后,收缩及力学性能得到明显改善,钢纤维对水泥基复合材料抗压及抗折强度提升较突出,但碳纤维与硅粉及水泥基材料相容性较好。纤维掺入体量为1%的碳纤维及1.5%的钢纤维对水泥基复合材料综合性能改善效果最佳,其抗压强度分别提高2.7%、3.0%,抗折强度分别提高21.2%、12.6%,体积收缩率分别降低3.5%、12.2%;且掺加1.5%钢纤维的水泥基复合材料相较于未掺加材料疲劳性能提升约4倍,最大跨中挠度阶段性特征变现显著;掺入8%硅粉相较于纤维改善效果最佳,其抗压、抗折强度分别提升10.4%、13.3%,体积收缩率降低了28.8%。     

掺碳纤维水泥胶砂力学性能研究

以普通硅酸盐水泥胶砂为基准,利用羟丙基甲基纤维素和硅粉的协同分散,使短切碳纤维在水泥胶砂基体材料中均匀分散,分析了碳纤维掺量不同时,水泥胶砂抗折强度和抗压强度的改善情况。试验表明,当碳纤维掺量为0.8%时达到最佳状态,掺碳纤维水泥胶砂28 d抗折强度与未掺碳纤维水泥胶砂相比增强58.9%,抗压强度增强14.3%。     

纳米黏土分散性对水泥性能的影响

纳米黏土在水泥基材料中的分散情况严重影响其性能,其中分散方式、分散时间和掺量是影响纳米黏土改性水泥性能的主要因素.利用XRD,SEM,压汞等试验手段从微观尺度揭示了纳米改性水泥基材料的改性机理,探讨了分散方式对纳米黏土在水泥基材料中分散特性的影响;研究了纳米黏土掺量对水泥强度的影响规律,得到了改善水泥抗折强度的纳米黏土最佳掺量.结果表明：机械分散、延长分散时间均能提高纳米黏土在水泥基材料中的分散性;纳米黏土能够提高水泥的早期抗折强度.掺入3.00%的纳米黏土对水泥抗折强度提高最明显,其14d抗折强度较普通水泥试件提高2164%,90d抗折强度提高25.94%.     

镍铁渣粉对水泥基复合材料性能的影响研究

研究了镍铁渣粉掺量对镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间的影响,分析了镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度,探讨了镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的力学性能。结果表明：镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间均与镍铁渣粉掺量呈正相关,而镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度均与镍铁渣粉掺量呈负相关,且镍铁渣粉的掺量不宜大于30%;硅灰能有效改善镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的内部结构,提高其强度,且镍铁渣粉与硅灰的总掺量不宜大于30%,镍铁渣粉和硅灰的质量比不宜小于1。     

微硅粉对纤维增强水泥物理性能影响的试验研究

利用微硅粉作为矿物掺合料,研究了微硅粉对纤维增强水泥物理性能(抗折强度、抗冲击强度、吸水率、容重和干缩率)的影响。研究结果表明,微硅粉的掺入,明显提高了纤维增强水泥的抗折强度、抗冲击强度,降低了吸水率,体积质量、干缩率略有增大。在此基础上,着重分析了微硅粉对纤维增强水泥物理性能影响的作用机理。同时,探讨了微硅粉在生产应用中的最佳掺量及常见的几个应用问题。     

固井用铝酸盐水泥改性试验研究

针对铝酸盐水泥用于高温、高含CO2井固井时发生抗压强度衰退问题,分别研究了微硅、矿渣、粉煤灰、六偏磷酸钠及其复配对铝酸盐水泥抗压强度的影响.在优选10.0%(质量分数)六偏磷酸钠与7.5%(质量分数)微硅复配掺合料(ASS)改性基础上研究了碳纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维对改性铝酸盐水泥抗折强度的影响,并评价了掺0.3%(质量分数)碳纤维ASS改性铝酸盐水泥(ASSC改性铝酸盐水泥)的抗CO2腐蚀性能.结果表明:复配掺合料ASS对铝酸盐水泥各龄期抗压强度具有良好的增强作用,解决了铝酸盐水泥后期抗压强度倒缩问题;碳纤维对ASS改性铝酸盐水泥增韧效果明显,且对其抗压强度影响较小;ASSC改性铝酸盐水泥在高温、高CO2分压下长期养护50d后,其力学性能未发生衰退,并具有优秀的耐CO2腐蚀性能.     

纳米碳纤维改性混凝土的力学性能及微观机理

采用不同掺量的纳米碳纤维制备混凝土,测试了纳米碳纤维改性混凝土的抗压强度、抗折强度和劈拉强度,并对其改性机理进行了探究。结果表明,适量的纳米碳纤维能够提高混凝土的力学性能。当掺量为0.3%时,纳米碳纤维改性混凝土的力学性能最优,其抗压强度、抗折强度和劈拉强度相较于素混凝土分别提高了9.2%、13.2%和17.5%。SEM测试结果表明,纳米碳纤维能够在混凝土内部形成立体网状结构,改善混凝土的微观形貌特征,增强混凝土的韧性和整体性,填充混凝土内部的孔隙缺陷,细化孔径分布,消耗混凝土破坏时的部分断裂破坏能。     

活性矿物掺合料对水泥基材料力学性能的影响

以掺加不同的活性矿物掺合料制成的水泥基试件,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。结果表明:活性矿物掺合料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。     

氯氧镁水泥的预处理改性及其工艺参数的研究

本文研究了预处理工艺参数对粉煤灰为填料的氯氧镁水泥抗折强度和耐水性能的影响。结果表明预处理工艺可以有效改善镁水泥的性能,预掺１５％ＭｇＯ,１．０％改性剂时,改性效果最佳。与相同配比,常规工艺相比,抗折强度可提高２０－３０％,软化系数提高１０％左右。微观分析表明,预处理工艺改善性能的主要原因是改善镁水泥硬化的放热历程。     

磷酸镁水泥基材料的改性研究

磷酸镁水泥(MPC)是由过烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂及其它改性材料制备而成的无机胶凝材料,与普通硅酸盐水泥相比,MPC具有水化速度快、早期强度高等优点,被广泛应用于土木工程修复领域。简要概括了磷酸镁水泥的性能特点,综述了矿物掺合料对磷酸镁水泥砂浆力学性能影响的研究进展;分析并总结了粉煤灰、硅灰和钢渣等3种常见矿物掺合料单掺或复掺对磷酸镁水泥的改性效果。结果表明,单掺钢渣会降低MPC的抗折强度,提高MPC的抗压强度;单掺粉煤灰会降低MPC的抗压和抗折强度;单掺硅灰及复掺硅灰和粉煤灰对MPC的抗压和抗折强度的影响较小。     

生土基硫氧镁水泥生态防火板的性能研究与应用

以硫氧镁水泥为基本体系,研究了生土材料、碳酸钙粉、细木屑、PVA纤维掺量对硫氧镁水泥性能的影响。结果表明,生土材料低掺量时,有利于提高材料的抗折强度,掺量超过30%后,抗折强度低于等掺量碳酸钙粉的试件,但是,抗压强度皆高于等掺量碳酸钙粉的试件。细木屑掺量与试件抗压强度、试件密度呈负相关性,掺量越大,密度越小,强度越低。在PVA纤维掺量为0至1.2%的范围内,随PVA纤维掺量的增加,抗折强度持续增长,抗压强度呈先提高后降低的趋势。优化配合比m(Mgo):m(生土材料):m(细木屑):m(PVA纤维):m(增强改性剂):m(抗水改性剂):m(硫酸镁溶液)为100:50:20:1.0:1.5:1.5:115时,生产的生土基硫氧镁水泥生态防火板兼具防火、防水、轻质高强、零甲醛、低碳节能、绿色环保等优点,符合国家标准GB/T 33544—2017《玻镁平板》指标要求,同时也满足工程使用要求。     

超细矿粉及尾矿砂在聚合物防水砂浆中的应用研究

介绍了聚合物水泥防水砂浆性能特点及主要原材料,研究了不同聚灰比对防水砂浆压折比的影响;超细矿物粉与可分散胶粉的协同作用以提高砂浆抗渗性、耐久性及黏结性能的机理;级配砂与纤维对防水砂浆抗裂性及收缩率的影响。     

纤维增强沙漠砂混凝土配合比试验研究

使用沙漠砂制备了纤维增强水泥基材料,采用正交试验法研究了沙漠砂掺量、粉煤灰掺量、可再分散性乳胶粉掺量、纤维掺量以及水胶比对抗压强度和抗折强度的影响,并确定了最优配合比。采用单因素试验法探讨了石英砂取代沙漠砂对纤维增强水泥基材料力学性能的影响。试验结果表明,纤维掺量是影响沙漠砂纤维增强水泥基材料抗压、抗折强度指标最显著的因素;相比于石英砂,使用沙漠砂制备的纤维增强水泥基材料的抗折强度和劈裂抗拉强度均得到提高,但抗压强度降低。     

硅粉对纤维橡胶再生混凝土抗压性能影响试验

以普通混凝土和橡胶再生混凝土为研究对象,通过掺入硅粉和纤维材料研究强化环保型混凝土抗压性能的方法。用再生混凝土100%等体积代替粗骨料,用橡胶颗粒20%等体积代替细骨料,内掺10%（质量分数）或外掺3%（质量分数）硅粉以及掺入聚丙烯纤维或钢纤维,制备了4组12个混凝土立方体试件,通过轴压试验研究了混凝土试件的破坏模式、抗压强度和工作性能。结果表明:与单一掺入硅粉相比,硅粉和聚丙烯纤维的复合掺入能进一步强化混凝土的抗压性能;硅粉的掺入可以强化浆体与橡胶颗粒间的界面性能,提高钢纤维橡胶再生混凝土的抗压强度;硅粉和纤维材料对混凝土的工作性能有负作用,其复合掺入时建议采用适量的减水剂。     

纤维纳米混凝土的微观增强机理与强度计算方法

将微观分析与宏观性能试验相结合,探讨钢纤维体积分数和纳米材料掺量对纤维纳米增强混凝土微观机理与物理力学性能的影响。根据复合材料力学理论,并结合相关文献试验结果的统计分析,建立了考虑纳米材料和纤维影响的纤维纳米混凝土强度计算模型。结果表明:在混凝土中掺入适量的纤维和纳米材料,改善了混凝土的微观结构,增加了混凝土的密实性,提高了混凝土的物理力学性能;随钢纤维体积分数从0%增大到1.5%,拌和物坍落度从40 mm逐渐减小到25 mm,纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高12%,32%和12.5%;随着纳米SiO2掺量（质量分数）从0%增大到2%,拌和物坍落度减小95 mm,初凝、终凝时间分别减小52.3%和35.9%,纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高9%,24%和14.7%;随着纳米CaCO3掺量从0%增大到2%,拌和物坍落度减小50 mm,初凝、终凝时间分别减小35.2%和3.8%,纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高8%,20%和8.8%。     

PVA纤维对水泥胶砂抗侵蚀性能的影响

研究了不同掺量PVA纤维水泥胶砂经浓度为10000 mg/L和30000 mg/L的硫酸钠溶液侵蚀后的抗压强度和抗折强度变化规律,并以抗折抗蚀系数为指标评价了碱环境下PVA纤维对水泥胶砂抗侵蚀性能的影响。结果表明:随PVA纤维体积掺量的增加,水泥胶砂拌和物的流动度逐渐减小;经硫酸钠溶液侵蚀后,各组试件的力学性能和抗折抗蚀系数均有不同程度降低,高浓度和长侵蚀龄期对水泥胶砂的抗侵蚀性能影响较显著;对比基准组,掺入PVA纤维可有效提高水泥胶砂的力学性能和抗折抗蚀系数,且PVA纤维体积掺量为0.2%时效果最好。     

HLC-GMS特种抗冲耐磨聚合物钢纤维砂浆的性能研究

利用丙烯酸酯共聚乳胶粉与超微细粉、超细钢纤维、高性能减水剂和特种骨料与水泥经特种工艺复合而成的HLC-GMS特种抗冲耐磨聚合物钢纤维砂浆具有高强、高抗冲磨、高黏结性能,砂浆28 d抗压强度大于100 MPa,抗折强度大于20 MPa,抗冲磨强度大于20 h(/kg/m2)(钢球法),抗拉强度大于7 MPa,是水工建筑物过流面防护和修补缺陷的新型高性能抗冲耐磨材料。     

复掺纤维对RPC高温后力学性能及超声规律的影响

为了提高活性粉末混凝土(RPC)的力学性能并改善其高温爆裂性,在RPC中将0.3%、0.4%聚丙烯纤维(PP)和0、1%、2%、3%钢纤维(S)组合复掺,共设计8组试件,养护并模拟火灾试验,统计试件在高温(200、400、600℃)作用下的爆裂情况,研究复掺纤维对高温后RPC的抗折和抗压强度、强度损失率、折压比的影响,抗压强度、受火温度与超声波速的规律,确定两种纤维的最佳配合比。结果表明:掺入PP可以改善RPC高温爆裂;RPC抗折、抗压强度、折压比及超声波速随受火温度升高均呈先上升再下降的趋势,复掺入S可提升RPC的抗压、抗折强度和折压比;当S与PP掺量分别为1%与0.3%、2%、0.4%时,RPC未爆裂且强度较高,超声波速与抗压强度的相关性也较高。     

掺超细粉煤灰活性粉末混凝土的研究

采用525普能硅酸盐水泥、硅灰、超细粉煤灰、高效减水剂和标准砂等原材料及湿热养护工艺,可配制出抗压强度达200MPa的活性粉末混凝土,在掺入一定量的钢纤维后,活性粉末混凝土的抗压强度近250MPa,抗折强度达45MPa,对超细粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和钢纤维掺量等因素于掺超细粉煤灰活性粉末混凝土抗折、抗压强度的影响进行了详细的讨论。     

白云石对硫氧镁水泥的物相、结构及性能影响

硫氧镁(MOS)水泥具有防火、保温及对钢材无腐蚀性等特点,被广泛应用于防火板材、防火门芯及外墙保温材料等,但传统MOS水泥未经改性而强度低、耐水性能差.本文采用白云石对其进行改性,研究白云石粉的不同含量对MOS水泥的物相组成、凝结时间、力学性能及微观形貌的影响.结果表明,当白云石粉含量达到30％时,XRD分析显示MOS...