无机人造石在不同测试标准下产品强度数值之间的关系

由于胶凝材料的种类和用量不同,不同类型的无机人造石性能差距较大.本文以铝酸盐水泥基无机人造石为测试样品,对比分析了国标天然饰面石材试验方法、水泥胶砂强度检验方法和欧盟人造石检验标准在强度数值方面的关系,为此类人造石在不同检验标准下的强度比较提供参考依据.     

水泥基渗透结晶防水材料在钢筋混凝土管片中的应用研究

为提高轨道交通工程盾构管片混凝土的抗氯离子渗透性能,文中研究了不同掺量水泥渗透结晶防水剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响,对比内掺水泥基渗透型结晶防水剂、外涂水泥基渗透型结晶防水涂料、浸渍防腐阻锈剂提高混凝土抗氯离子渗透性能的差异。结果表明,混凝土中掺入适量的水泥基渗透结晶防水剂可以显著提高抗氯离子渗透性能,该性能随着水泥基渗透结晶防水剂掺量的增加而提高,当掺量增大到2.0%后,混凝土的抗氯离子渗透性能开始下降,1.5%掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的提升效果最佳。比较提升混凝土抗氯离子渗透性能的效果,浸渍防腐阻锈剂最优,外涂水泥基渗透结晶防水涂料次之,内掺水泥基渗透结晶防水剂虽有提升,但效果不及前两者。     

超塑化剂对水泥早期水化影响的灰值分析

对掺萘磺酸盐缩合物减水剂和两种聚羧酸减水剂的水泥浆体水化24h的微观形貌进行了背散射电子图像测试及灰度值分析,发现超塑化剂对水泥早期水化具有重要影响,掺不同超塑化剂的水泥早期水化产物有所区别.试验同时还得出可利用灰度值来表征掺超塑化剂水泥的早期水化产物的结论.     

乙烯基可再分散聚合物对水泥水化产物的影响

利用步进扫描X线衍射、磁共振、场发射环境扫描电镜分析了乙烯基可再分散聚合物对72 h水泥水化产物的影响.结果表明:乙烯基可再分散聚合物能显著延缓水泥水化产物钙矾石、氢氧化钙以及C-S-H凝胶的生成时间,降低其生成量,且水化24 h内的降幅尤其显著.掺入10%(质量分数)乙烯基可再分散聚合物后,钙矾石生成时间由几分钟延迟到3 h以上,氢氧化钙和C-S-H凝胶开始生成时间由水化3 h延迟到9 h,在相同水化时间下氢氧化钙和C-S-H凝胶的含量明显低于纯水泥浆体.乙烯基可再分散聚合物能显著影响C-S-H凝胶的结构和形貌,促进C-S-H凝胶硅氧四面体由一聚态向高聚态转变,且转变时间由水化24 h提前到12 h,导致C-S-H凝胶表面气孔明显增多.     

矿物掺合料对半柔性路面用水泥基灌浆材料的性能影响

矿物掺合料是半柔性路面用水泥基灌浆材料组分中的一种重要组成部分,为了探究其对半柔性路面用水泥基灌浆材料性能影响规律,采用单掺矿粉、硅灰和微珠三种矿物掺合料,测试了其水泥基灌浆材料流出时间与抗压强度,并借助XRD和SEM分析了矿物掺合料对灌浆材料水化产物组成与形貌的影响。结果表明：分别添加矿粉和硅灰时,二者均有助于改善水泥基灌浆材料力学性能,当硅灰掺量为2.4%时,其2 h、28 d抗压强度分别增加了1.6、9.8 MPa;微珠对改善水泥基灌浆材料流动性能效果明显,当微珠掺量为20%时,其5、20 min流出时间分别降低了10、15 s。3种矿物掺合料对水泥基灌浆材料早期水化产物的物相组成影响较小,单掺微珠和硅灰使硬化浆体更加密实,且微珠对水化产物钙矾石的形貌影响显著。综合分析3种矿物掺合料对水泥基灌浆材料的强度和流动性试验结果,得到矿粉、硅灰和微珠在灌浆材料组成中的最佳掺量分别为5%、1.6%、10%。     

石墨烯对硫氧镁水泥强度的影响及机理分析

为了研究石墨烯对硫氧镁水泥强度的影响,选取水灰比0.37、0.43、0.51在55%～95%的养护湿下制备了石墨烯硫氧镁水泥基复合材料,进行了抗折强度和抗压强度测试。采用X射线衍射研究了水化产物,并通过扫描电镜(SEM)观察了复合材料的微观形貌。结果表明,在0～2.0%的掺量内,硫氧镁水泥抗折强度随石墨烯掺量的增加而增大,当掺量达到2.0%,抗折强度最大提高了144.9%。抗压强度先减小后增大,2.0%掺量下出现极大值。该复合材料的最佳养护湿度在65%左右。水灰比对复合材料强度的影响在高石墨烯掺量下比较明显。X射线衍射分析表明掺石墨烯和改变养护湿度均只改变水化产物的数量。SEM分析表明石墨烯的掺入细化了水化产物尺寸,优化了水化产物的分布和排列。     

无机轻集料保温板在湿热环境中的强度研究

无机轻集料保温板作为一种新型的无机墙体保温材料,除了性能需满足用户要求外,还需要关注其在地域气候环境下使用时的强度稳定性。通过在实验室模拟长期湿热环境,对水泥和水玻璃2种胶结材料体系的无机保温板素板的力学强度稳定性进行了比较,并与室外长期放置的试样进行对比验证。结果表明:实验室100℃水煮2 h模拟试验能够反映无机保温板的长期耐湿热性能;水泥基无机轻集料保温板在湿热条件下的强度保留率要高于水玻璃基保温板;在无机保温板中添加有机改性剂能提高板材的耐湿热性能。     

减缩剂喷涂工艺对水泥基材料的减缩效果

探讨了水泥基材料减缩剂喷涂工艺对水泥砂浆的减缩效果.结果表明:减缩剂喷涂对于水泥砂浆有很好的减缩效果.水泥砂浆脱模后在表面连续3 d喷涂3次30%(质量分数)的减缩剂溶液,1 d的减缩效果可以达到45%,28 d为22%.减缩剂喷涂工艺克服了内掺工艺影响水泥基材料强度的缺点,经喷涂减缩剂后的水泥砂浆抗压强度和抗折强度并未降低.另外,减缩剂喷涂工艺可减少减缩剂的使用量,降低成本.     

温度对无机人造石表面防护材料性能影响规律分析

为研究表面处理温度对无机人造石的表面防护效果,采用不同表面处理温度对石材表面进行防护处理,分析了处理后无机人造石材的光泽度、摩擦系数、莫氏硬度、表面接触角、耐污性及微观结构.结果表明:对无机人造石材进行表面处理工艺后,光泽度和表面接触角有了显著的提高,耐摩擦系数随着表面处理温度提高而逐渐降低;在40℃-50℃处理后石材...     

两种混凝土减缩剂的性能及其作用机理

测试了2种混凝土减缩剂(SRA1和SRA2)对砂浆、混凝土的收缩性能,混凝土新拌性能、硬化性能的影响,并从表面张力、离子浓度、水化放热速率和水化程度等方面探索了SRA1和SRA2对水泥基材料的作用机理.结果表明:减缩剂对水泥基材料干燥收缩的抑制作用主要表现在7d前,对自收缩的抑制作用在后期依然显著;SRA1的减缩机理主要是降低浆体孔溶液的表面张力与K~+,Na~+质量浓度,SRA2减缩效果优于SRA1,但未明显降低浆体孔溶液的表面张力及K~+,Na~+质量浓度,而是通过早期影响水泥水化进程,改变水化产物形态从而减少了水泥的宏观体积收缩.     

HLC-PE水泥基灌浆材料有机塑性膨胀剂的研究

HLC-PE水泥基灌浆材料有机塑性膨胀剂是由水泥塑性阶段水解发气反应物经特殊工艺处理制成,能够提供水泥水化初期塑性膨胀特性的一种产品。当其掺量为水泥用量1%～3%时,能保证各类水泥基灌浆材料满足GB/T 50448—2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》对3、24 h竖向膨胀性能要求。消泡剂对其膨胀性能无影响;HLC-PE与硫铝酸钙膨胀剂复合使用可有效防止各类水泥基灌浆材料早期及后期收缩,有效保证灌浆质量。     

高碱度水泥基材料早期开裂敏感性研究

选用粉煤灰、减缩剂和减水剂，采用五路裂缝测定仪和非接触式电阻率测定仪，分别测试了相同水灰比、不同碱类型的水泥砂浆在干燥条件下约束收缩开裂的初始时间与水泥浆体早期水化24h内的电阻率变化，并测定了水泥砂浆在干燥环境下的抗压、抗折强度．结果表明：碱度增加会加速水泥的早期水化硬化以及微结构的形成与发展；Na^ 提高水泥砂浆早期强度、增加约束收缩开裂敏感性的作用要比K^ 的明显，尤其在低水灰比、掺减水剂时其影响更为明显；粉煤灰和减缩荆可延缓水泥(尤其是高碱度的水泥基材料)的早期水化硬化，降低水泥砂浆强度的发展，推迟初始开裂时间．     

偏高岭土对水泥基复合材料抗氯离子侵蚀性能的影响

研究了偏高岭土（MK）对水泥基复合材料的氯离子固化能力和抗氯离子渗透性的影响。试验结果表明：掺入MK能够提高水泥基复合材料的氯离子固化能力，改善抗氯离子渗透性；当MK掺量为15%时，水泥基复合材料的氯离子固化率和抗氯离子渗透性最佳。XRD和DTG分析表明：MK能够通过参与水泥水化反应生成无机聚合物凝胶和Friedel盐，从而提高对氯离子的固化能力；孔结构分析验证了MK的填充效应可有效降低和延缓氯离子在水泥基复合材料中的迁移，优化了孔径分布，降低了孔隙率。     

干冰对水泥流动度、凝结时间和强度的影响

为探究二氧化碳对水泥物理性能的影响,将二氧化碳以干冰形式直接加入水泥,测试不同掺量下普通硅酸盐水泥的流动度、凝结时间、强度等物理性能,利用XRD分析水化后矿物组成,SEM观察微观形貌。研究结果表明干冰掺量小于0.8%时,流动度随干冰掺量增加而增大。干冰掺入后,凝结时间略微延长。干冰的掺入对水泥基材料的3d强度有不利影响,7d、28d强度随干冰掺量的增加,先增大后减小。干冰掺量为1.0%时7d抗压强度最高;干冰掺量为0.6%时28d强度最高。微观分析表明干冰的掺入,影响了水泥的水化进程,同时又与水泥水化产物氢氧化钙及水化硅酸钙等反应生成碳酸钙。因此干冰使水泥早期水化进程延长或水化速度减慢,对后期水化进程起到一定改善作用。     

低温熟料对水泥水化的影响

低温熟料(LWC)以12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)和2CaO·SiO_2(C_2S)为胶凝性矿物成分,属于绿色水泥基材料。研究了低温熟料对硅酸盐水泥水化的影响,测试了水泥的凝结时间、早期化学收缩、力学性能和砂浆限制膨胀率,观察了掺低温熟料的水泥浆体微观形貌。结果表明,低温熟料促进了水泥水化硬化;10%低温熟料、75%P·Ⅱ硅酸盐水泥和15%粉煤灰构成的三元胶凝材料3 d、28 d抗压强度分别为31.0、68.2MPa,3 d、28 d抗折强度分别为6.3、9.5 MPa;复掺硬石膏,低温熟料提高了钙矾石生成量,可补偿水泥基材料的收缩。低温熟料可部分替代硅酸盐熟料生产通用硅酸盐水泥。     

含羟乙基纤维素醚对CSA水泥早期水化的影响

研究了羟乙基纤维素（HEC）和高低取代度羟乙基甲基纤维素（H-HMEC、L-HEMC）对硫铝酸盐（CSA）水泥早期水化进程和水化产物的影响.结果表明：不同掺量L-HEMC均可促进CSA水泥在45.0 min~10.0 h内的水化;3种纤维素醚均先延缓CSA水泥溶解及其转化阶段的水化,后促进2.0~10.0 h内的水化;甲基的引入增强了含羟乙基纤维素醚对CSA水泥水化的促进作用,L-HEMC的促进作用最强;不同取代基和取代度的纤维素醚对水化前12.0 h内水化产物生成量的影响存在显著差异,HEMC对水化产物的促进作用强于HEC,L-HEMC改性CSA水泥浆体在水化2.0、4.0 h时生成钙钒石和铝胶的量最多.     

缓凝型聚羧酸减水剂的研究

本文通过合成一系列不同侧链结构的缓凝型聚羧酸减水剂(KH),并测试了掺KH水泥浆体的凝结时间、化学收缩值、电阻率、水化热,研究TKH侧链结构对水泥水化缓凝作用的影响规律.结果表明:侧链聚氧乙烯基分子量为400时,水泥净浆终凝时间比空白样延长近7 h,24 h化学收缩值比空白样小近1倍,水化第二温峰出现的时间推迟了近20h.     

水化热调控剂对水泥水化作用的影响研究

添加水化热调控材料可以有效控制混凝土的水化温峰,进而降低混凝土温度裂缝的生成,提高混凝土的耐久性、延长服役寿命。通过水泥净浆微量热、砂浆水化热、混凝土抗压强度、TG、XRD、SEM等手段研究了新型复合水化热调控剂对水泥混凝土力学性能、体积稳定性、水化作用等的影响规律。结果表明,水化热调控剂可以在不影响后期强度的情况下,有效降低水泥早期水化速率,水泥砂浆水化温峰值较基准样下降了18.52%～44.89%,减少水泥水化产物（CH、C-S-H、AFm、AFt）生成;在与膨胀剂配伍使用时,可以提升膨胀效果。     

无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响

从早期硬化强度发展、水化离子溶出规律、水化放热行为以及水化物相和微观形貌层次阐述了液体无碱速凝剂对硅酸盐水泥早期水化的影响.结果表明:液体无碱速凝剂通过速凝阶段针棒状钙矾石的迅速形成而使得硅酸盐水泥初始水化放热显著提高;氟离子的引进促进了速凝阶段C3S的快速溶解水化并形成C-S-H凝胶,明显改善了无碱速凝剂的速凝作用效果及其与减水剂的适应性,但显著降低了水化24h的硬化体强度,原因是氟离子在水化加速阶段消耗钙离子而形成了片状CaF2产物,在吸附插层作用下对C-S-H凝胶产生包裹抑制作用,从而明显延缓了水泥水化过程.     

混凝土减胶剂与不同减水剂的适应性研究

本文通过水泥胶砂流动度、水泥胶砂强度及水泥水化温升速率测定试验得出以下结论:混凝土减胶剂(记为:CRA)具有微弱的分散作用,在分别与聚羧酸减水剂、萘系高效减水剂及脂肪族高效减水剂混合使用时能够提升三种减水剂的分散效果,其中,对萘系高效减水剂分散效果的提升作用尤为明显。另一方面,随着CRA掺量的增加,其对水泥胶砂强度的增强作用越加明显,与三种高效减水剂混合使用时能提高水泥胶砂28d抗压强度。这些结果表明,CRA与三种减水剂的适应性良好。水泥水化温升速率测试结果表明,随着CRA掺量的增加,水泥早期水化被不断延缓,但1d内水化放热量相当,即水泥水化程度相当,因此CRA对胶砂强度的增强作用可能是由于其对水泥浆体内部结构的优化所致。