XD1系列石质文物修复胶粘剂研制及应用

XD1系列石质文物修复胶粘剂包括3种不同用途的液体聚硫橡胶改性环氧类胶粘剂。对此3种胶粘剂经剪切、拉伸、不均匀扯离等强度测试以及耐高低温交变、耐水、耐化学介质、抗振动、抗冲击、户外放置10年自然老化等性能试验,证明3种改性环氧胶粘剂粘接强度较高,抗振动、抗冲击、耐水、耐化学介质、耐老化性能好,室温固化,操作简便,适用于各类石质文物粘接修复。     

CRTS Ⅱ型板式无砟轨道底座板缺损修复工艺研究

经调研,CRTS II型板式无砟道床运行过程中出现混凝土缺损掉块病害,且呈劣化加速趋势。本文选取了水泥砂浆(CM)、聚合物修复砂浆(PM)和混凝土损伤修复材料(ZY-TS)进行对比研究,以2h抗折强度、2h抗压强度、2h粘接强度和粘接耐久性为技术指标,研究表明ZY-TS混凝土损伤修复材料固化速度快、粘结强度高、粘结耐久性好,适用于CRTS II型板式无砟道床底座板缺损修复。     

新型陶质文物修复粘合剂的研制

为了改善陶质文物粘接材料的性能,制备了高粘接强度、低干燥收缩的新型粘接材料,选择合适的粘合剂粘接修复陶质文物,可以让它发挥更大的社会和经济价值。     

偏高岭土对活性粉末混凝土力学性能及微观结构的影响

活性粉末混凝土(RPC)具有优异的力学性能和耐久性能,应用前景广阔。为探讨偏高岭土(MK)对RPC的影响,通过MK火山灰活性指数测试,抗压强度、抗折强度和弹性模量试验,以及X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞和纳米压痕分析,研究了0%、5%、10%、15%和20%的MK等质量取代胶凝材料对RPC力学性能和微观结构的影响。研究结果表明,MK在水泥水化早期就表现出较高的火山灰活性,其中MK掺量为10%时RPC的28 d抗压强度、抗折强度和弹性模量较基准组分别提高了20.1%、18.0%和11.4%,MK的最佳掺量为10%。微观结构分析显示,MK的掺入降低了RPC基体的孔隙率,并且通过“二次水化”反应生成更多额外的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶填充基体的孔隙,改善了RPC的微观结构。纳米压痕试验研究表明,掺入质量分数为10%的MK增加了高密度C-S-H的含量,这可能归因于MK的火山灰活性和微集料填充效应。     

SAC- P·Ⅱ体系对废旧混凝土再生砂粉制备的灌浆材料性能研究*

以SAC- P·Ⅱ（硫铝酸盐-Ⅱ型硅酸盐水泥）复合体系为胶凝材料，对以废旧混凝土再生砂粉作为骨料制备水泥基灌浆材料的流动度、抗折抗压强度、拉伸粘结强度、泌水率及竖向膨胀率等性能的影响研究。结果表明：随着SAC水泥掺入比例的增加，30 min流动度明显降低，1 d和3 d抗折及抗压强度增幅较大，而28 d抗折及抗压强度则增长幅度不大；P·Ⅱ水泥收缩较大，SAC水泥具有微膨胀性能，故SAC水泥比例越高，同等膨胀剂用量条件下，竖向膨胀率增大，反之降低；同等胶凝材料用量下，SAC水泥比例高，拉伸粘结原强度、浸水后及热老化均表现为降低，与扫描电子显微镜（SEM）微观结构显示一致；综合考虑各项性能，推荐SAC- P·Ⅱ复合体系灌浆料中SAC水泥比例为不超过80%。     

有机玻璃粘接缝抗拉强度的Weibull统计分析

测试了由四种粘接工艺(常规粘接、快料粘接、常温紫外光固化粘接和升温紫外光固化粘接)制备的有机玻璃粘接缝试样的抗拉强度;应用Weibull分布理论分析了四组试样抗拉强度数据的分散性.研究表明:Weibull分布函数能够很好地描述有机玻璃粘接缝的强度分布;快料粘接工艺制备的粘接缝试样平均强度较高,粘接系数为0.83,且粘接过程耗时短,较适用于大型工程中有机玻璃结构的拼接.     

钙含量对偏高岭土/矿渣基地聚合物结构和性能的影响

以高炉矿渣(BFS)、偏高岭土(MK)、钠水玻璃和石英砂为主要原料,制备MK/BFS基地质聚合物。通过调节偏高岭土和矿渣的比例,研究钙含量对地质聚合物物相、显微结构和抗压强度的影响,研究了材料热稳定性能。结果表明:当钙含量为15%(质量分数)时,地质聚合物的抗压强度达到(93.9±2.2)MPa。在600℃以下,材料的微观结构保持稳定,材料的线收缩率保持在4%以内,在800℃时,有新相生成,并伴随较大的体积变化。     

B_4C改性酚醛树脂对石墨材料高温粘接性能的影响

以酚醛树脂 (PF)为粘接剂的主体 ,添加B4C制备出高温粘接剂 ,并对石墨材料进行粘接试验 ,测试了不同温度热处理后粘接试样的常温剪切强度。结果表明 ,该高温粘接剂经 1 50 0℃处理后仍具有较高的粘接强度。利用扫描电镜 (SEM)观察了粘接试样的断面形貌 ,并探讨了粘接剂的组成及结构与粘接强度间的相关性     

B4C改性酚醛树脂对石墨材料高温粘接性能的影响

以酚醛树脂(PF)为粘接剂的主体,添加B4C制备出高温粘接剂,并对石墨材料进行粘接试验,测试了不同温度热处理后粘接试样的常温剪切强度.结果表明,该高温粘接剂经1500℃处理后仍具有较高的粘接强度.利用扫描电镜(SEM)观察了粘接试样的断面形貌,并探讨了粘接剂的组成及结构与粘接强度间的相关性.     

矿渣基地质聚合物多孔材料的制备与性能

以高炉矿渣(BFS)和偏高岭土(MK)为原料、钠水玻璃为激发剂、双氧水为发泡剂,制备了地质聚合物多孔材料。研究了MK与MK+BFS的质量比、液固质量比、水玻璃含量、双氧水含量和养护温度对材料性能的影响。结果表明:在总固相为100 g时,当m(MK)/m(MK)+m(BFS)为0.35、水玻璃含量为50 g、液固比为0.85、双氧水含量为1.6 m L,先在70℃养护12 h,然后在室温下继续养护至相应的龄期,此时材料的发泡效果和机械性能均达到最佳,密度为0.63 g/cm3,抗压强度达到(6.8?0.2)MPa,使用温度高达600℃,是一种较好的轻质高强度多孔材料。     

复合水泥基-水玻璃双液注浆材料胶凝性能及抗压强度试验研究

传统的水泥水玻璃双液注浆材料的优点在于凝胶时间短、早期的抗压强度大,所以在加固软弱地层或堵漏中被广泛的使用。本文在传统材料的基础上,加入了粉煤灰、矿粉等工业废渣,提出一种复合水泥基-水玻璃双液注浆材料,并对新型材料的胶凝性能和28 d抗压强度进行研究,并通过改变水玻璃体积掺量、波美度和矿物掺合料比例来研究浆液凝胶时间及28 d抗压强度的变化规律;当水玻璃体积掺量为25％时,浆液硬化结石体强度最大,使用更大波美度的水玻璃或者配制合适比例的水泥、粉煤灰和矿粉的复合水泥基A液都可以提升双液注浆材料的抗压强度。     

垂直振动压实SRX稳定碎石力学性能影响因素研究

为了揭示有机聚合物SRX稳定碎石(SRX-SCS)强度形成机理及影响因素,通过室内垂直振动成型试件,研究相对含水率、SRX含量、压实度与集料岩性对SRX-SCS力学性能的影响,并建立了各强度之间的关系.结果表明:SRX-SCS抗压强度、劈裂强度和回弹模量均随着相对含水率的减小而增大,且相对含水率为0时,三者均达到最大值;力学强度随着SRX含量的增加而增大;压实度在96%~100%之间,压实度每提高1%,SRX-SCS抗压强度提高4%~8%,劈裂强度提高6%~10%,回弹模量提高7%~11%;SRX石灰岩稳定碎石的抗压强度是SRX砂岩稳定碎石、SRX花岗岩稳定碎石的1.27倍、2.19倍,劈裂强度是砂岩、花岗岩的1.23倍、2.03倍,回弹模量是砂岩、花岗岩的1.21倍、2.20倍;抗压强度Rc与劈裂强度Ri之间满足Rc=16.6Ri,抗压强度Rc与回弹模量Ec之间满足Ec=118.4Rc.该成果可为SRX-SCS的路面结构与材料设计提供理论基础.     

超细矿渣粉与硅灰对水泥基注浆材料性能影响机理分析

为提高工业废渣的综合利用率,研制出一种绿色环保高性能的注浆材料。选用超细矿渣粉(UFS)和硅灰(SF)替代一定量的水泥,通过正交试验和极差分析法系统地研究了在不同水灰比下掺入不同含量的超细矿渣粉、硅灰以及聚羧酸减水剂(PCE)对注浆材料性能的影响,并对优化后的浆液和纯水泥浆液进行了性能对比及微观试验。结果表明:当超细矿渣粉质量分数从18%增大到20%时,可以增强浆液流动性能,硅灰可以提高结石体抗压强度并减小浆液泌水率,聚羧酸减水剂对降低浆液黏度具有显著效果;以28 d抗压强度和黏度为主要指标,得到浆液的较优配比为水灰比0.70、超细矿渣粉掺量20%(质量分数)、硅灰掺量12%(质量分数)、聚羧酸减水剂掺量0.16%(质量分数)。优化后的浆液泌水率、抗压强度及抗折强度均优于纯水泥浆液。掺入超细矿渣粉和硅灰后,浆液内部生成了钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)等凝胶,填充了颗粒间的孔隙,使优化后的浆液结石体强度增大。     

湿陷性黄土地区劈裂注浆桩芯结石体强度试验研究

为研究湿陷性黄土地区劈裂注浆桩芯结石体力学性能,通过配置五种不同配合比的注浆浆液,对其标准养护试块、同条件养护试块以及桩芯结石体分别进行龄期为3 d、7 d、14 d、28 d、56 d、90 d的抗压强度测试。结果表明:桩芯结石体的抗压强度随水胶比的增大而降低,随养护龄期的增加而呈对数增大;注浆浆液的析水率对桩芯结石体的抗压强度影响较大,黄土的密度、含水率以及桩芯结石体在黄土中的埋置深度对其抗压强度影响较小。通过影响因素分析,推出桩芯结石体抗压强度与同浆液3 d标准养护试块抗压强度的相关关系,此关系式可对湿陷性黄土地区地基加固工程的效果进行预估,为湿陷性黄土地区地基加固工程提供了桩芯结石体抗压强度的参考。     

基于湿陷性黄土地区水泥基浆液优化及耐腐蚀性研究

为解决湿陷性黄土注浆过程中注浆材料的优选问题,设计了五因素四水平的正交试验方案,系统地研究了水灰比、无水硫酸钠、膨润土、粉煤灰和熟石灰等几种因素对注浆材料性能的影响.并对四种不同配比的浆液结石体进行了耐腐蚀性及微观试验.结果表明:水灰比对浆液初始黏度、析水率,结石体抗压强度的影响最为显著,对浆液性能起决定性作用,进而给出了适宜于黄土地区注浆的最优配比;通过耐腐蚀试验得出,优化浆液结石体比纯水泥浆液结石体的密实度更高,耐腐蚀性更好.     

普通水泥与超细水泥注浆性能分析及其黄土注浆效果对比研究

通过析水率、黏度、结石体强度、耐久性等试验,对普通水泥与超细水泥这两种注浆材料进行了材料性能对比研究.结果表明:超细水泥有更好的稳定性,在水灰比大于0.8时,有更低的黏度,其结石体的强度更高,有致密的结构,耐久性好.在黄土的模拟注浆试验中,对注浆的效果进行总结,两种注浆材料劈裂土体形态类似,验证符合力学规律.通过对土体进行土工试验,超细水泥挤密土体的效果更好,其土体抗剪强度提高、压缩性降低比普通水泥注浆土体明显,结果表明超细水泥有着更适合的黄土注浆前景.     

有机硅材料在石质文物保护中的应用

简单说明有机硅材料对石质文物的保护机理.总结了有机硅材料在石质文物保护中的研究与应用,并介绍了石质文物保护用有机硅材料的发展趋势.     

环保型套筒灌浆料的配合比设计及性能研究

选用碱矿渣水泥作为胶凝材料,结合Dinger-Funk方程的最紧密堆积理论,用粉煤灰漂珠作为矿物掺合料,并用铜尾矿砂部分取代天然砂来提高粉体的堆积密度,制备套筒灌浆料.研究了塑性膨胀剂掺量、粉煤灰漂珠掺量、铜尾矿掺量、砂胶比对套筒灌浆料性能的影响,并对最紧密堆积设计配合比进行了验证.结果表明:随着塑性膨胀剂掺量的增加,...     

Mechanical properties of an eco-friendly one-part alkali-activated binder: Influence of metakaolin and water content

Alkali-activated binder (AAB) is a product with lower carbon footprint and has great potential to be an alternative to Portland cement in civil construction. In this study, one-part AAB has been synthesized by mixing alternative sodium silicate powder, obtained from rice husk ash (RHA) and metakaolin (MK). The main objective was to verify the effect of MK (two types were used with different reactivity characteristics) and water content on the mechanical properties of pastes and mortars produced with the one-part AAB. Some tests were conducted (e.g. setting times, flexural and compressive strengths, elastic modulus) and the results indicated that the MK type and the water content directly affect different properties. As expected, the decrease in water content decreased the workability of the mortars and improved the mechanical strength. A more reactive MK provided an increase in compressive strength higher than 60%. The results confirm the possibility of producing an alternative sodium silicate powder from RHA dissolution, that when mixed with MK, results in AAB with acceptable compressive strength. This paper reveals that with the correct materials and a good mix design, the properties of this eco-friendly AAB can be considerably improved.     

碱渣-粉煤灰基新型注浆材料固化机理试验研究

为了得到碱渣-粉煤灰-硅酸钠溶液体系新型注浆材料各组分的作用和固化机理,考虑不同固体质量配比和养护条件,通过温度变化、固化收缩、抗压强度和傅里叶变换红外光谱试验对比研究不同体系的差别.结果表明:碱渣中Ca(OH)2和粉煤灰中的CaO遇到硅酸钠溶液时发生放热反应;浆液早期抗压强度由碱渣中CaCl2、Ca(OH)2和CaSO4与硅酸钠溶液反应生成水化硅酸钙凝胶决定,由于粉煤灰受碱激发生成了硅铝酸盐聚合物凝胶使得注浆液7~50 d抗压强度有大幅增长;FTIR试验证实了水化硅酸钙凝胶(C-S-H)和硅铝酸盐凝胶(N-A-S-H)的存在;原材料组分保证了浆液收缩程度小、流动性好、不易离析、结石率大等优点.