低温养护制度对套筒灌浆料性能影响

采用硫铝酸盐水泥为套筒灌浆料的胶凝材料,通过缓凝剂和减水剂调控套筒灌浆料的凝结时间及流动度,并考察了低温条件下养护制度对套筒灌浆料性能的影响规律。结果表明,缓凝剂不仅可以调控浆体的凝结时间,而且可以增大浆体的流动度,其最佳掺量为0.65%;预养护可显著改善套筒灌浆料在负温条件下的力学性能,5℃预养护4 h后-5℃恒温养护,其3 d抗压强度为46.9 MPa,28 d抗压强度为87.2 MPa;开发的套筒灌浆料可用于最低气温不低于-5℃下的灌浆施工。     

低温条件下硅酸盐水泥基钢筋连接用套筒灌浆料试验研究

通过研究环境温度、拌和水温度、预养护时间及外加剂对套筒灌浆料工作性和力学性能的影响,探索了常温套筒灌浆料在低温环境下性能变化的趋势,为利用硅酸盐水泥制备低温套筒灌浆料提供试验基础。试验结果表明:常温套筒灌浆料不适宜用于低于5℃的温度环境;低温时,升高拌和水温度有助于提高灌浆料的早期强度,但处于负温时,灌浆料强度发展缓慢;预养护有助于提高低温时套筒灌浆料的早期强度;适量掺加防冻剂和早强剂可以提高套筒灌浆料早期强度,流动度随其掺量的增加而逐渐下降。综合考虑,4种外加剂中亚硝酸钠效果最好,其合理掺量为2.0%,碳酸锂效果最差。对于硅酸盐水泥基套筒灌浆料,在负温时难以通过单掺外加剂来获得较高的早期强度。     

利用硅酸盐水泥配制低温套筒灌浆料试验研究

利用硅酸盐水泥和激发剂制备可以在-5～5℃使用的低温型灌浆料,并对其竖向膨胀率、流动性、抗压强度等主要性能进行测试分析。结果表明,在低负温条件下,该灌浆料流动性良好,可操作时间充足,水化凝结迅速,4 h抗压强度达35 MPa以上,3 d抗压强度达60 MPa以上,膨胀率、泌水率等性能指标均符合JG/T 408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的要求。     

负温水泥基灌浆料的抗压强度研究

研究了防冻剂、早强剂、水泥复配合比例以及胶砂比等参数对水泥基灌浆料抗压强度的影响规律,研究结果表明:随着胶凝材料中硫铝酸盐水泥含量的提高,灌浆料抗压强度呈先增大后降低的趋势,最佳复配合比例为8.5:1.5;随灰砂比增大,灌浆料各龄期抗压强度均增大,但是灰砂比从1:1提高到1.1:1时,抗压强度增长幅度较小;在负温养护阶段,防冻剂对灌浆料抗压强度具有较大影响,掺加防冻剂灌浆料-1、-3 d抗压强度是未掺加防冻剂灌浆料的2倍以上,(-3+28)d强度比未掺加防冻剂灌浆料高出20%;碳酸锂、甲酸钙等早强剂对负温条件下灌浆料的抗压强度影响不大,甚至有负面影响,但是对转入标准养护后的抗压强度有一定的提高作用。     

低负温钢筋连接用套筒灌浆料的应用研究

国内还未曾有低负温环境下,预制构件灌浆连接施工的经验。为此,开发了低负温套筒灌浆料,专用于环境温度低于5℃时的灌浆施工。对不同条件下,灌浆料的凝结时间、强度增长情况等性能进行了研究,明确了灌浆连接冬期施工中的控制要点。得出了冬期施工时,只要在灌浆时及灌浆后4h套筒内温度不低于0℃,就可使用低负温套筒灌浆料进行预制构件的灌浆连接施工,即使日最低温度低至-10℃,也不需采取任何加热保温措施的结论。     

养护温度对铝酸盐水泥基砂浆性能的影响

通过对比两种养护温度下铝酸盐水泥基砂浆的力学性能、物相分析和微观结构,研究了不同养护温度(20、50℃)对铝酸盐水泥基砂浆性能的影响。结果表明:20℃养护温度下铝酸盐水泥基砂浆性能明显优于50℃。20℃养护温度下,铝酸盐水泥基砂浆中含有较多的钙矾石、铝胶和AFm,其抗压强度随着养护龄期的增长而增加,28 d龄期试件强度较高,最高强度可达89.1 MPa;50℃养护温度下,铝酸盐水泥基砂浆主要含有钙矾石、C_3AH_6、铝胶和C-S-H,其抗压强度普遍偏低,且随着养护龄期的增长,部分7 d龄期试件出现略微强度倒缩,28 d龄期试件强度逐渐增加,最高强度仅达46.2 MPa。     

矿物掺合料对负温套筒灌浆料性能的影响

负温套筒灌浆料可以满足冬季预制构件灌浆连接的施工要求,矿物掺合料对负温套筒灌浆料性能具有积极影响。为了改善负温套筒灌浆料的性能,在常温套筒灌浆料研究的基础上,确定了负温套筒灌浆料的基本配比,并研究了矿粉、粉煤灰、硅灰等矿物掺合料对负温套筒灌浆料初始流动度、30min流动度和1d、3d、28d抗压与抗折强度的影响。结果表明,三种矿物掺合料对负温套筒灌浆料性能的影响程度为硅灰矿粉粉煤灰。     

负温套筒灌浆料的性能研究

负温套筒灌浆料是在普通套筒灌浆料基础上改进研制而成的。通过加快其早期水化反应速度、降低冰点,达到可以在负温环境使用的特殊性能。通过在普通硅酸盐水泥中掺加不同比例的硫铝酸盐水泥、高铝水泥进行试验,并在复掺水泥的基础上掺加促凝剂、缓凝剂、防冻剂,提高水泥在负温环境的水化反应程度,使其早期强度得以快速提高,满足在-5℃的使用要求。     

钢渣微粉在水泥基灌浆料中的应用研究

研究了钢渣微粉以不同比例取代硅酸盐水泥时,对水泥基灌浆料的流动度和抗压强度的影响。结果表明:钢渣微粉取代硅酸盐水泥时,水泥基灌浆料的流动性能得到改善、早期强度下降显著、后期强度则变化不大;取代比例为20%时,可配制出流动度315 mm,1、28 d强度分别达到25.5、78.4 MPa,体积安定性良好的水泥基灌浆料,满足水泥基灌浆料国家标准相关要求。     

水泥基补浆料与钢筋套筒灌浆料相关性能对比研究

钢筋套筒灌浆连接常因灌浆料流动性不良等原因发生灌浆不密实,需进行科学修补。为改进当前钢筋套筒灌浆修补中的不足,本研究开发了一种水泥基补浆料,并开展了其与普通套筒灌浆料的相关性能对比研究。结果表明：水泥基补浆料28 d抗压强度为96.4 MPa, 24 h与3 h的竖向膨胀率差值为0.23,满足JG/T 408—2019《钢筋连接用套筒灌浆料》的性能标准指标要求。水泥基补浆料截锥流动度和流锥流动度及其30 min保留值均明显优于普通套筒灌浆料。压汞试验和纳米压痕数据聚类分析结果表明：相比于普通灌浆料,补浆料28 d孔隙结构更细,水泥浆体各相硬度和弹性模量更高。现场应用表明补浆料可灌性优势明显,可用于对钢筋套筒普通灌浆料灌浆不密实的修补施工。     

磷石膏基复合胶结料性能研究

通过XRD、SEM微观分析和宏观强度测试手段,探讨了适合作胶凝材料磷石膏颗粒的最大粒径,并对磷石膏-粉煤灰复合胶凝材料的最优配合比、最佳养护条件和凝结硬化机理进行了研究.结果表明,适合做胶凝材料的磷石膏颗粒最大粒径为4.75mm,磷石膏-粉煤灰复合胶凝材料的最优配合比为:m(磷石膏):m(生石灰):m(水泥):m(粉煤灰)=40:15:10:35,最佳养护温度为90℃,养护时间为10h.采用最优配合比90℃蒸汽养护10h后自然养护的7d、28d的抗压强度分别为31.5 MPa、36.0 MPa.     

碳化和加热改性石材微粉对水泥浆体性能影响试验

为提高石材制品生产过程中产生的废弃微粉的再生利用率,通过CO₂碳化和加热预处理,探讨花岗岩石材微粉替代水泥制备水泥基浆体的改性方法。以石材微粉替代率(0%、10%、20%、30%)、石材微粉粒径(2组)、碳化时长(0、24 h)、加热温度(室温、400 ℃、600 ℃)为试验变量,并考虑7 d和28 d龄期的影响,开展了改性再生微粉水泥基浆体流动性和抗压性能的试验研究,分析了各变量对其流动性、抗压强度和破坏模式的影响规律。在此基础上,结合X射线衍射(XRD)测试,揭示石材微粉的改性机理。结果表明:石材微粉的掺入会造成水泥浆体强度的明显下降; 加热改性在一定程度上可以减少石材微粉对水泥浆体的负面作用,其中400 ℃加热改性的效果最佳; 碳化改性该类石材微粉对水泥基浆体的增强效果不佳; 改性前后的石材微粉掺入均不会对水泥浆体的流动性产生明显影响。     

负温混凝土的力学性能及其影响因素的研究

主要研究了水灰比,矿物掺合料,外加剂及预养制度对负温混凝土抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度和静弹性模量的影响。结果表明:负温混凝土-7+28d的各项力学性能的损失率随水灰比的增大而增加。防冻剂和引气剂可以有效地降低混凝土-7+28d的上述各项力学性能损失率,同引气剂相比防冻剂更有效;除抗压强度外,粉煤灰和矿渣对混凝土的-7+28d的各项力学性能不利;经48h预养后所有配合比混凝土的力学性能损失率均显著减小,预养时间对负温混凝土的力学性能的影响要比水灰比、引气剂、防冻剂、矿渣及粉煤灰明显;同其他三种力学性能相比,负温混凝土的轴心抗压强度损失率明显较大。     

高温下水泥基注材料性能试验研究

针对近年来不断出现的高地温条件下注浆堵水加固问题,在室内模拟高温环境,测试减水剂比例一定时,不同水灰比和膨润土掺量的浆液在不同温度下的凝结时间、黏度、析水率和抗压强度。结果表明:温度升高和膨润土掺量增加都使浆液凝结时间缩短、析水率降低,并使水灰比0.8的浆液黏度呈升高趋势,但对1.0和1.2的较高水灰比浆液影响不大;在20 ℃和40 ℃下,浆液随温度升高和龄期增长,结石体抗压强度不断增大,而在60 ℃和80 ℃的较高温度下,后期结石体强度会降低,且掺加膨润土会进一步降低强度。综合考虑浆液各方面性能,认为水灰比0.8时,在低于40 ℃环境下,膨润土掺量为6%较好,温度升高,则掺量为3%比较适宜;对于水灰比1.0和1.2的浆液,膨润土掺量为9%较为合适。     

Properties of cement grout modified with ultra-fine slag

The purpose of the study is to obtain a cement grout with improved performance. The grout mixes of the present study contain cement, ultra-fine slag (UFS), super plasticizer and water. Properties like flowability, bleeding, compressive strength and shrinkage of cement grouts have been studied. Rheological parameters were also studied in order to explain the grout workability. The results show that, cement replacement with slag in grouts could reduce bleeding substantially without affecting the workability of the mixes. Introduction of slag enhanced the compressive strength and reduced shrinkage reasonably. Ultra-fine slag can be used as a supplementary cementitious material in cementitious grouts in order to improve the grout behavior.     

黏土和石粉含量对聚羧酸减水剂的影响研究

选用聚羧酸减水剂加到水泥净浆中,利用测定水泥、黏土和石粉的吸水性,同时,通过对水泥净浆流动度和抗压强度等性能的研究,探讨黏土和石粉含量(0、0.5%、1%、2%、4%、8%)对掺聚羧酸减水剂的净浆性能影响规律。结果表明:掺减水剂的浆体,随含泥量的增大,其流动度与7、28 d抗压强度均降低。掺减水剂的浆体,随石粉含量的增加,其流动度变化不大;含量小于4%时,试块7、28 d抗压强度基本不变,甚至增大。黏土和石粉同时取代水泥时,其含量小于2%时,对掺聚羧酸减水剂的净浆7、28 d抗压强度影响不大;但当含量超过0.5%,掺聚羧酸的净浆流动度明显下降。     

碱激发胶凝材料研究进展

介绍了碱激发胶凝材料的制备技术和碱激发反应机理，总结了碱激发胶凝材料的工作性能、力学性能、耐久和耐高温特性。分析表明：激发剂的掺量和水玻璃模数是影响碱激发胶凝材料凝结时间和流动度的关键参数，凝结时间介于13~183min之间，终凝时间介于15~215min之间，流动度介于133~230mm之间，可通过改变激发剂的掺量和水玻璃模数使凝结时间和流动性满足不同要求；碱激发胶凝材料具有早强、高强的特点，28d抗压强度可达到60MPa以上，3d抗压强度可达到稳定强度的70%以上；碱激发胶凝材料高温下性能较稳定，在600~800℃的高温下抗压强度可达到常温状态下的60%以上；碱激发胶凝材料具有优异的抗冻融性能，其抗冻等级可达到F300以上；碱激发胶凝材料中由于没有极易遭受侵蚀的水化产物存在，故抗酸腐蚀能力强；碱激发胶凝材料由于孔结构致密，具有良好的抗渗性能。并针对碱激发胶凝材料优选配比和应用所需要解决的收缩、泛霜等问题，对未来研究的方向进行了展望。     

Influence of dry and wet curing conditions on compressive strength of silica fume concrete

This paper reports a part of an ongoing laboratory investigation in which the compressive strength of silica fume concrete is studied under dry and wet curing conditions. In the study, a total of 48 concretes, including control Portland cement concrete and silica fume concrete, were produced with four different water–cement ratios (0.3, 0.4, 0.5, 0.6), three different cement dosages (350, 400, 450 kg/m³) and three partial silica fume replacement ratios (10%, 15%, 20%). A hyperplastisizer was used in concrete at various quantities to provide and keep a constant workability. Three cubic samples produced from fresh concrete were demoulded after a day; then, they were cured at 20±2 °C with 65% relative humidity (RH), and three other cubic samples were cured at 20±2 °C with 100% RH until the samples were used for compressive strength measurement at 28 days. The comparison was made on the basis of compressive strength between silica fume concrete and control Portland cement concrete. Silica fume concretes were also compared among themselves. The comparisons showed that compressive strength of silica fume concrete cured at 65% RH was influenced more than that of Portland cement concrete. It was found that the compressive strength of silica fume concrete cured at 65% RH was, at average, 13% lower than that of silica fume concrete cured at 100% RH. The increase in the water–cementitious material ratios makes the concrete more sensitive to dry curing conditions. The influence of dry curing conditions on silica fume concrete was marked as the replacement ratio of silica fume increased.     

早期低温养护对固化超氯盐渍土强度的影响

采用自制固化剂对含盐量高达12.5%的超氯盐渍土进行固化,通过室内试验和现场试验研究早期低温养护对固化土强度的影响。结果表明:固化土在早期低温养护时强度增长缓慢,5℃时28d龄期仅为标准养护强度的44.7%,转入常温养护后,经过150d固化土强度最终能够达到标准养护条件下28d的固化土强度。根据对察尔汗盐湖地区冬季地温与试验条件的对比分析认为,固化土法在青海察尔汗盐湖地区冬季施工是可行的,但在施工中应注意由温度带来的强度与龄期关系的变化。