不同养护条件下GBFS高强水泥基材料的力学性能

针对标准养护、70℃蒸汽养护、高温压蒸釜养护3种养护条件下的粒化高炉矿渣（GBFS）高强水泥基材料进行力学性能试验,研究了养护条件、水胶比和代砂率等对GBFS高强水泥基材料抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量等力学性能的影响及其各力学性能之间的关系,并通过激光共聚焦显微镜分析了养护条件对GBFS高强水泥基材料微观结构的影响.结果表明：GBFS高强水泥基材料的强度发展规律与普通石英砂高强水泥基材料相一致,其抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度及弹性模量均随水胶比的降低、养护龄期的增加及养护温度的增高而增大;相同配合比、相同养护条件下,GBFS高强水泥基材料的抗压强度等力学性能低于普通石英砂高强水泥基材料;70℃蒸汽养护和高温压蒸釜养护不仅能提高GBFS高强水泥基材料的早期强度,还使其后期强度的发展高于标准养护;3种养护条件下GBFS高强水泥基材料的抗折强度、抗劈裂拉强度及弹性模量均随着抗压强度的增加而增加,其中弹性模量与抗压强度的关系可用通常混凝土计算公式描述.微观形貌显示：在标准养护条件下,GBFS高强水泥基材料与普通石英砂高强水泥基材料一样,其骨料界面过渡区中的水泥浆体与骨料紧密结合,但可明显分辨;70℃蒸汽养护条件下,其骨料与胶凝浆体界面过渡区发育较致密;高温压蒸釜养护条件下,其骨料与胶凝材料融为一体,界面过渡区已无法分辨.     

酚醛树脂-高铝水泥高强复合材料配制技术

以酚醛树脂、高铝水泥为原料，采取高效剪切混炼和热压养护工艺制得了一种新型高强水泥基复合材料。着重探讨了该材料和复合过程、工艺参数对材料性能的影响。     

粒化高炉矿渣高强水泥基材料盐冻与自愈性能试验研究

为研究两种水胶比粒化高炉矿渣高强水泥基材料的盐冻与自愈性能,利用快速冻融法进行盐冻与自愈试验。结果表明,经过500次盐冻循环后,粒化高炉矿渣高强水泥基材料的总体抗压强度下降率与普通石英砂高强水泥基材料类似;盐冻循环后经过适当养护,粒化高炉矿渣高强水泥基材料和普通石英砂高强水泥基材料的抗压强度均有提高。扫描电镜(SEM)及硬化混凝土气孔结构测定仪测试结果表明,不同冻融循环下的含气量均表明粒化高炉矿渣高强水泥基材料有一定的自愈能力。     

掺纤维高强高延性水泥基复合材料高温下拉伸性能研究

高强高延性水泥基复合材料在使用阶段最不利影响之一是高温,但是目前对该水泥高温方面的性能研究较为局限。在常温（20℃）、200℃、400℃、600℃、800℃的温度下研究了聚乙烯醇纤维（PVA）、钢纤维、碳酸钙晶体纤维等多种纤维混杂下的高强高延性水泥基复合材料延展性。研究结果表明,常温条件下利用钢纤维替代PVA纤维将导致高强高延性水泥基复合材料的拉伸性能降低,利用碳酸钙晶体纤维适量代替PVA,可以提高水泥复合材料的延展性;高温对上述材料的抗拉强度值具有不利影响,其中PVA纤维随温度呈指数衰减的趋势;钢纤维能够延缓材料抗拉强度的衰减速率;在高温作用下,虽然碳酸钙能够提高材料本身的抗拉强度,但是在衰减速度方面并没有降低,仍旧随着温度的升高衰减速度变快。     

免压蒸预应力离心桩用C80高强混凝土抗冻融和抗硫酸盐性能研究

为探索养护制度对采用水泥-硅灰-矿渣粉复合胶凝材料的C80桩用高强混凝土耐久性性能的影响规律,研究了不同养护条件下(蒸汽养护和标准养护)C80桩用高强混凝土抗冻融和抗硫酸盐性能,并分析了不同蒸汽养护恒温静停时间对复合胶凝材料水化程度的影响。试验结果表明,蒸汽养护能有效提高预应力离心桩用C80高强混凝土早期(28d)强度;标准养护下的预应力离心桩用C80高强混凝土抗冻融和抗硫酸盐性能要优于蒸汽养护,其中水泥用量为400kg/m~3,矿粉与硅灰互掺近1:1时,抗冻等级可达F450,抗硫酸盐等级可达KS150以上;蒸汽养护最高恒温不超过80℃对提高水泥基胶凝材料耐久性更加有利。     

养护制度对超高强水泥基材料水化的影响

对比研究了标准养护(20℃、相对湿度≥95%)、早期高温养护(90℃蒸汽养护或水浴养护)下单掺粉煤灰或矿粉的超高强水泥基材料的抗压强度发展规律,并利用热重差热联用热分析仪(TG-DTA)定量分析了其氢氧化钙含量。结果表明:单掺粉煤灰或矿粉试样抗压强度高于纯水泥试样,3 d强度提高2.0%~14.8%,7 d强度提高8.5%~20.4%,28 d强度提高18.0%以上。90℃蒸汽养护3 d可使掺加20%矿粉或纯水泥超高强水泥基材料强度达到标准养护28 d时的强度,且其氢氧化钙量与标准养护28 d水泥基材料中的氢氧化钙量相当。90℃水浴养护3 d的超高强水泥基材料略低于标准养护28 d时的强度。粉煤灰或矿粉通过后期火山灰反应降低了超高强水泥基材料的氢氧化钙含量,且同掺量矿粉的超高强水泥基材料中的被反应的氢氧化钙量更多。     

混杂纤维增强延性水泥基复合材料力学性能与裂宽控制

为实现纤维增强延性水泥基复合材料高强度与高延性的匹配,在原有材料体系中附加钢纤维,试验研究了混杂聚乙烯醇(PVA)/钢纤维增强延性水泥基复合材料的轴拉、抗压性能.结果表明:随着钢纤维掺量的增加,混杂纤维增强延性水泥基复合材料开裂强度和抗拉强度不断提高,裂纹宽度显著降低,且钢纤维对高强基材的作用效果更加显著;当钢纤维掺量适量时,混杂纤维增强延性水泥基复合材料的极限拉应变得到有效提升,而钢纤维掺量对抗压性能的影响并不显著;PVA纤维和钢纤维混杂可获得高强度、高延性和低裂纹宽度的水泥基复合材料.     

高强水泥基复合材料

介绍了一种新型高强水泥基复合材料的组成、结构与性能，阐述了该材料长期稳定性改进措施。     

竹板—纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究

改性竹板具有很高的抗拉、抗弯强度 ,它与纤维增强水泥基材料复合可以获得轻质、高强、韧性好的新型建筑材料。该复合材料可用于建筑模板、隔墙材料和其它房屋制品等领域。本文介绍了这种竹板 -纤维增强水泥基复合材料的结构组成和生产工艺 ,并研究了该材料的抗弯和抗冲击性能     

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%。     

蒸汽养护对水泥基材料性能影响的研究进展

蒸汽养护能够加快水泥基材料水化速率,提高混凝土的早期强度,但水泥基材料水化性能在蒸汽养护及普通养护下存在显著差异,其高温养护条件下产生微结构缺陷、损伤和脆性的内在机理仍需要系统深入研究。为了更好的研究和应用蒸汽养护技术,综述了蒸汽养护对水泥基材料水化性能、孔结构、抗压强度、体积稳定性能和耐久性能等方面的研究进展,认为蒸汽养护制度与胶凝材料体系在水泥基材料水化性能、孔结构与强度之间的平衡点是评价其总体作用效果的关键,并指出蒸汽养护条件下掺合料间的相互作用机制、复合激发效果;多元胶凝体系水化热力学、动力学及其微观结构的演变规律。     

竹板—纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究

改性竹板具有很高的抗拉、抗弯强度，它与纤维增强水泥基材料复事可以获得轻质、高强、韧性好的新型建筑材料。该复合材料可用于建筑模板、隔墙材料和其它房屋制品等领域。本文介绍了这种竹板－纤维增强水泥基复合材料的组成和生产工艺，并研究了该材料的抗弯和抗冲击性能。     

高铝水泥-电木粉高强水泥基材料研究

以电木粉、高铝水泥为原料 ,采用高效剪切混炼和热压养护工艺制得了一种新型高强水泥基材料。着重探讨了该材料的复合过程 ,材料配比以及工艺参数对材料强度的影响。     

镁水泥基复合保温材料的研究

本文对利用具有高强快凝和防火性能好的氯氧镁水泥作为基材,引入镁粉发泡剂和有机聚氨酯发泡剂制作复合保温材料进行了实验研究,实验表明在复合材料中氯氧镁水泥和聚氨酯泡沫体的性能都得到了改善和提高。镁水泥基复合保温材料可以作为新一代轻质保温墙体材料。     

应变硬化水泥基材料组合结构的力学性能研究

水泥基材料自身的低强、高脆性是引起开裂的主要原因,裂缝的形成和开展也加速了混凝土结构耐久性的劣化.在水泥基材料中引入高强高弹的聚乙烯醇纤维能够显著改善脆性,使其具有准应变硬化和多缝开裂特性.通过四点弯曲试验,研究养护条件(标养、水养)、基体的厚度和龄期对应变硬化水泥基材料组合结构的力学性能的影响.结果表明,标准养护优于水养,基体养护24h后浇筑砂浆有利于界面粘结和整体结构性能的发展,且20mm SHCC-砂浆组合试件的准应变硬化和多缝开展更显著,结构延性大幅度提高.此外,采用组合结构形式有利于应变硬化水泥基材料的推广应用.     

高铝水泥—电木粉高强水泥基材料研究

以电木粉、高铝水泥为原料，采用高效剪切混炼和热压养护工艺制得了一种新型高强水泥基材料。着重探讨了该材料的复合过程，材料配比以及工艺参数对材料强度的影响。     

高强和超高强水泥基复合材料中微集料效应的实验研究

将高强和超高强水泥基材料的抗压强度和孔结构参数对比，证明在掺活性混合材的高强和超高强水泥基材料中明显存在微集料效应。微集料效应的存在可以弥补孔结构缺陷给强度带来的负面影响。微集料效应的发挥是ＤＳＰ类超高强水泥基复合材料高强产生的重要原因之一。     

基于多尺度细观力学方法计算水泥基材料的导热系数

基于Eshelby等效夹杂理论和水泥基材料微观结构多尺度特征,从细观力学的角度,研究了水泥基复合材料的热力学性能,推导出了水泥基复合材料的导热系数细观力学一般表达式.借助Mori-Tanaka均质化方法,计算了不同化学组分、水灰比和养护龄期的水泥基复合材料导热系数,并研究了孔隙饱和度的影响.将研究结果与参考文献中的测量值进行综合对比后发现,基于多尺度细观力学的计算方法适用于不同饱和度水泥基复合材料导热系数的评估和计算;所得结果可进一步用于不同原材料和养护条件下水泥基复合材料导热系数及其他热力学参数的精确计算.     

活性混合材微集料效应的理论和实验研究

本文依据R．H．Feldman、J．J．Beaudoin和Taylor等人的水泥材料强度理论、复合材料混合律理论、应用有限元方法．对高强水泥基材料中的未水化水泥和活性混合材的微集料效应进行了定性和定量的分析，证明在高强水泥基材料中．微集料效应对强度有显著影响。     

屏蔽介质在水泥基材料中的应用研究

研究了金属粉末、纤维和纳米屏蔽介质在水泥材料中的屏蔽性能.结果表明,在水泥材料中掺入上述3种屏蔽介质均能提高水泥基复合材料的屏蔽性能,其中以纤维-水泥基复合材料的屏蔽性能最好,在100 kHZ-1.5GHZ内的平均屏蔽效能值达到25dB以上,掺镍纤维的屏蔽效能最好,最大屏蔽效能达33.00 dB:其次为纳米屏蔽介质-水泥基复合材料,其平均屏蔽效能值在20 dB左右;而金属粉末-水泥基复合材料的屏蔽性能最差,其平均屏蔽效能值仅10 dB.