玻璃粉在超高强水泥基材料中的作用机理

采用强度试验、X射线衍射及扫描电镜等方法,研究玻璃粉对超高强水泥基材料强度和微结构的影响,揭示玻璃粉在超高强水泥基材料中的作用机理。研究结果表明:采用玻璃粉可制备抗压强度超过100 MPa的超高强水泥基材料,而且当玻璃粉掺量在20%以内时,试样的抗压强度随着玻璃粉掺量的增加而增大;玻璃粉不仅能填充浆体结构中的孔隙,还能发生火山灰反应,生成C-S-H凝胶,进而改善材料的微结构,提高材料的强度。     

超高强水泥基材料

本文根据国际上关于ＤＳＰ、ＲＰＣ、ＭＤＦ等超高强水泥基材料的研究开发情况，介绍了机械／化学方法使水泥等粒子“解聚集化”和“反絮凝化”、优化颗粒级配实现密集堆积、降低孔隙率优化孔径分布，改善ＣＳＨ凝胶性能等实现水泥基材料超高强化的技术途径。     

长余辉发光材料及其在水泥基材料中的应用研究进展

长余辉发光材料是一类重要的光致发光材料,具有环保节能的特点。目前,以环保节能、安全经济为前提的蓄光型长余辉发光材料已广泛用于工艺美术、军事航空、医学放射学图像、电器、交通安全及建筑等诸多领域。从基质选择的角度出发,综述了长余辉发光材料的类型(主要为硫化物型、铝酸盐型、硅酸盐型及其他基质型)、发展历程、发光机理及常见制备方法。发光材料在合成过程中基质晶格中产生了结构缺陷和杂质缺陷,这些缺陷的存在局部地破坏了晶体内部的规则排列,当外部光源对发光材料进行照射时,电子可在各级能级间跃迁,从而产生发光现象。概述了其在新型建筑材料——发光水泥基材料中的最新研究进展,最后对长余辉发光材料及其在水泥基材料中的应用研究趋势进行了展望。     

水泥基材料裂缝自愈合行为研究机理

综述了国内外近年来水泥基材料微裂缝自修复机理研究的相关文献,归纳了对水泥基材料微裂缝自修复机理的主要研究成果及自修复机理的主要研究方法,指出水泥基材料微裂缝自修复机理和技术是国内外近年来的研究热点,该技术对提高水泥基材料的耐久性和可靠性意义重大。     

异氰酸酯自修复微胶囊水泥基材料的制备与性能研究

自修复微胶囊水泥基材料能够自发修复基体内的微裂纹。采用界面聚合法制备异氰酸酯微胶囊,利用蒙脱土改性壁材,研究掺自修复微胶囊的自愈合砂浆强度变化及自修复效果。通过工艺参数优化,确定最佳合成条件为:反应时间2 h、温度50℃、壁材3 g、芯材13.5 g、蒙脱土用量1%,此时芯材含量为61.5%。微观及宏观分析发现,微胶囊的耐碱性良好,可以与水泥基材料相容;微胶囊最佳掺量为4%,此时自愈合砂浆试件的抗压强度恢复率为117.38%。     

低水胶比水泥基材料的自收缩

论述了低水胶比水泥基材料自收缩产生的机理,探讨了自收缩的测定方法并分析了水泥浆体宏观尺度上自收缩的研究模型。通过试验初步研究了水胶比为0.16的超高性能砂浆的自收缩。     

正交试验设计水泥基废旧橡胶材料基本性能研究

研究了废旧橡胶不同改性方法对润湿角、水泥胶砂-橡胶截面黏结强度的影响。结果表明：未经改性的橡胶,表现为极强的憎水性,经水洗处理后,用NaOH溶液改性橡胶,能一定程度上降低橡胶表面的憎水性,经氧化-尿素改性后,润湿角降低到60°左右,表现为亲水性。NaOH溶液对界面黏结强度提高了19.30%,效果较明显。氧化-尿素改性界面强度提高了69%,效果极为明显。利用正交试验设计方法,取橡胶目数、橡胶改性方法、橡胶掺量3个变量,每个变量取4个水平,检测了16组试块的28 d的抗压和抗折强度。分别找出了28 d抗压强度和抗折强度的最有利配合比,并通过极差分析,得出了3个变量的影响程度。为废弃橡胶在水泥基材料中的应用提供了理论依据。     

聚合物乳液改性水泥基材料阻尼性能研究进展

总结了不同聚合物乳液改性方式对水泥基材料阻尼性能的增强效果,分析了聚合物乳液增强阻尼性能的机理,并提出了聚合物乳液改性水泥基材料阻尼性能存在的问题与研究方向。     

防裂抗渗水泥基材料的研究

研究了掺加纤维材料、抗渗剂及两者同时掺入对水泥基材料塑性收缩开裂性能、力学性能及抗渗性能的影响．结果表明：(1)在水泥砂浆中单独掺加抗渗剂具有约509／6的塑性减裂效果，但不能使砂浆的塑性收缩开裂完全消除；(2)在水泥砂浆中同时掺加纤维材料和抗渗材料，其塑性减裂效果总体上与单掺纤维材料的效果相仿或略好；选择合适的纤维材料及其掺量与抗渗剂同时掺入，可使砂浆的塑性收缩开裂几乎完全消失；(3)在混凝土中同时掺加体积分数为0．10％的PP纤维和质量分数为3％的抗渗剂，可使混凝土塑性收缩开裂完全消失，为制备高抗裂、高抗渗水泥基材料奠定了基础；(4)在水泥基材料中同时掺加体积分数为0．05％～0．10％的纤维材料和质量分数为3％的抗渗剂，在同流动度情况下可使其3，7，28d抗压、抗折强度提高20％～40％，抗渗性提高约150%，从而可使水泥基材料同时具备高抗裂、高抗渗性能．     

乳胶粒径对聚合物改性水泥基材料性能的影响

合成了3种数均乳胶粒径分别为138,202,251nm的聚合物乳液,考查了乳胶粒径对聚合物在水泥表面吸附量、水泥净浆凝结时间、新拌砂浆流动度和含气量、硬化砂浆力学性能的影响.结果发现:在相同聚灰比(mP/mC)条件下,随乳胶粒径减小,聚合物在水泥表面的吸附量降低,水泥净浆的凝结时间变长,新拌砂浆流动度增大,硬化砂浆抗折强度提高,抗压强度下降;新拌砂浆含气量在mP/mC5%时随乳胶粒径减小而增大,在mP/mC≥5%时随乳胶粒径减小而减小;在饱和吸附量下单位质量水泥表面所吸附的3种聚合物覆盖面积与其粒径无关,分别为1 918,2 111,1 963cm2/g,比水泥的勃氏比表面积(3 530cm2/g)小.     

聚合物水泥显微结构及力学性能研究

综述了国内外近期对聚合物水泥研究的结果和动向，并就某些研究方法和理论提出了新的见解。     

氯盐硫酸盐对水泥基材料的复合侵蚀破坏

研究了氯盐和硫酸盐对水泥基材料的复合侵蚀破坏.结果表明:侵蚀过程中试件的质量变化率与膨胀率之间呈指数关系,氯盐降低了硫酸盐侵蚀过程中试件发生膨胀破坏的风险,这是因为氯盐抑制了硫酸根离子向试件内部的传输,同时削弱了硫酸根离子与水泥矿物的化学结合能力,减少了膨胀性侵蚀产物的生成量;另外氯离子能优先与C3A反应,生成的Friedel’s盐会填充试件孔隙,使孔径细化,进一步限制硫酸根离子参与反应的能力.     

频率选择表面对PET水泥基材料吸波性能的影响

为解决电磁环境污染问题,以废弃聚对苯二甲酸乙二酯(PET)塑料瓶碎片、聚丙烯纤维作为水泥基体的透波剂和增韧增强介质,在水泥基材料表面复合封闭式、开放式、组合式3组频率选择表面(FSS),制备了成本低、质量轻、厚度薄、强度高、加工工艺简单的FSS复合水泥基吸波平板试样.结果表明:FSS复合水泥基吸波平板试样在2~18GHz频段的吸波性能有了较大的改善,环数为1环的组合式复合试样在2.5GHz处的最小反射率为-19.9dB,-10dB以下的吸收带宽占了整个频段的47.5%;S频段(2~4GHz)内FSS单元尺寸和个数对复合试样吸波性能的影响规律与4~18GHz频段表现出不同的特性.     

水泥基材料氯离子渗透扩散性测试技术

综述了目前国内外水泥基材料氯离子渗透扩散性测试方法的研究现状和进展，分析了各种方法的优缺点，对今后研究开发氯离子渗透扩散性测试方法提出了初浅的看法。     

超硫酸盐水泥的水化产物及孔结构特性

采用抗压强度试验、X射线衍射分析、电镜扫描及压汞仪法等测试技术,测试和分析了超硫酸盐水泥在不同龄期的强度、水化产物及孔结构,并将其与普通硅酸盐水泥、矿渣水泥对比,探讨超硫酸盐水泥的水化机理。研究结果表明,超硫酸盐水泥早期强度较低,但后期强度发展快,28d强度高于42.5普硅水泥;超硫酸盐水泥的主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石及少量石膏晶体,未见普硅水泥及矿渣水泥的主要水化产物氢氧化钙;90d时,超硫酸盐水泥硬化浆体的阈值孔径、最可几孔径、中孔孔径及平均孔径均小于普硅水泥和矿渣水泥,具有更小的孔隙率和更高的密实度,有效地促进了超硫酸盐水泥后期强度的增长。     

高吸水性聚合物对水泥砂浆物理力学性能的影响

研究了高吸水性聚合物(SAP)对水泥砂浆在不同养护温度下的流动度、凝结时间、抗折强度和抗压强度等物理力学性能的影响.结果表明:在0,10,20,40℃养护温度下,SAP对水泥砂浆的物理力学性能具有显著影响,且养护温度不同,SAP的作用效果也有所不同;SAP能提高水泥砂浆流动性,降低流动度经时损失,延长凝结时间,但其掺量(质量分数)变化的影响较小;温度越低,SAP对水泥砂浆流动性的改善效果越显著;SAP在一定程度上能提高水泥砂浆在20,40℃下的抗折强度和早期抗压强度,但不利于水泥砂浆中后期抗压强度发展,且导致水泥砂浆在10℃下各龄期的抗折强度和抗压强度均有所降低.     

水泥乳化沥青混凝土细观损伤及微观性能

为了给水泥乳化沥青混凝土研究及应用提供技术支持,基于计算机断层成像(CT)技术及扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及热重(TG)等测试手段,对水泥乳化沥青混凝土的细观损伤规律及微观性能进行了试验研究.结果表明：连续加载过程中,水泥乳化沥青混凝土试件上部分断面的CT平均数变化较小,下部分变化较大、损伤严重.试件的破坏过程分为压密、扩容、裂纹扩展及破坏4个阶段,损伤过程表现出塑性特征,这源于水泥乳化沥青混凝土低强度、低弹模的力学性能.乳化沥青与黏土不参与水泥水化,破乳后的沥青包裹水泥颗粒,减缓了水泥早期水化速度;后期水化迅速,结构逐渐致密,部分沥青与Ca(OH)2,C3S,C2S及钙矾石等水化产物相互镶嵌.     

养护龄期对水泥混凝土性能和微观结构的影响

研究养护龄期对磷铝酸盐水泥混凝土抗压强度、表面透气和吸水性能影响,利用多种测定仪对混凝土水化产物物相组成、微观结构形貌、电性能和孔结构特性等进行了分析.此外,还分析了不同种类水泥早期水化特性,并解析了磷酸盐水泥具有早强和高强特性的缘由.结果表明:养护龄期对混凝土表观性能和微观结构影响较大,混凝土表观性能与微观结构之间存在密切联系;随着养护龄期延长,混凝土抗压强度不断增加,表面透气和吸水系数不断降低,其微观结构更加致密,孔的分形维数降低,这是由于生成的水化产物不断增多,减少了混凝土总孔隙含量造成的.磷铝酸盐水泥混凝土性能优于相同龄期的硅酸盐水泥混凝土,这是由于2种水泥属于不同体系,其水化生成物和反应机理不同.