有机纤维与聚合物复掺改性水泥砂浆力学性能研究

要 在固定水灰比为0.35条件下,分别研究了聚酯纤维、聚合物丁苯乳液单掺与复掺时对水泥混凝土抗压抗折强度、折压比的影响.结果表明:单掺聚酯纤维在一定掺量下可以不同程度地提高水泥砂浆的抗压抗折强度,折压比随着聚酯纤维含量的增加呈先减小后增加的趋势;单掺聚合物乳液降低了水泥砂浆的抗压强度,而折压比则随聚合物乳液掺量增加呈现逐步变大的趋势;聚酯纤维与聚合物乳液复掺时,聚合物乳液的掺入使聚酯纤维混凝土的抗压强度出现小幅降低,增强了其抗折强度,提高了其折压比,当纤维体积掺量为0.1％、聚灰比为15％时,聚酯纤维聚合物水泥混凝土的柔性最大;纤维-聚合物复掺能够使其性能得到进一步改善,效果优于两者的单掺效果.并通过扫描电镜探讨了聚酯纤维与聚合物乳液在水泥砂浆中的作用机理,表明两者复掺有效填充了水泥基材料内部的宏观与微观缺陷,提高了界面过渡区的密实程度.     

丁苯乳液改性水泥混凝土弯曲性能研究

研究了丁苯乳液掺量对混凝土压折比、最大弯曲荷载挠度、弯曲韧性系数等弯曲性能的影响以及相互之间的关系。结果显示乳液掺量由0提高至60%时,混凝土的抗弯拉强度与弯曲韧性系数呈现先提高后降低的现象;当乳液掺量为17%时,混凝土的抗弯拉强度达到最大值7.54 MPa,而当乳液掺量为19%时,混凝土的弯曲韧性系数达到2.029;混凝土最大弯曲荷载对应挠度值随乳液掺量的增加则大致呈现线性增大的变化趋势;而压折比呈现先降低后升高的变化规律,在丁苯乳液掺量为19%时达到最小值。弯曲荷载-挠度曲线特征显示改性后混凝土弯曲变形能力随乳液掺量的增加而逐渐增强,综合考虑聚合物乳液的成本,建议丁苯乳液的最佳掺量为13%~15%。经过数据归纳分析,当乳液掺量≤21%时,压折比、最大荷载挠度随弯曲韧性系数的提高而分别呈指数降低、线性增加。     

硅烷复合乳液对水泥砂浆干燥收缩性能及力学性能的影响

将氧化石墨烯/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液(GO/lBTS复合乳液)和正硅酸四乙酯/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液(TEOS/lBTS复合乳液)分别内掺到水泥砂浆中,研究了两种硅烷复合乳液在不同掺量下对砂浆在养护过程中的干燥收缩性能、水分散失和力学性能的影响.研究结果表明:GO/lBTS复合乳液能有效抑制砂浆的干燥收缩和水分散失,当掺量为2％时,砂浆干燥收缩量和水分散失量达到最小,而且力学强度达到平均最高;TEOS/lBTS复合乳液对砂浆干燥收缩和水分散失的抑制作用不明显,但是当掺量为2％时,力学性能达到最大,抗压强度和抗折强度分别提高了5％和17％;但两种硅烷复合乳液掺量不宜超过水泥质量的3％.通过SEM、EDS测试发现,GO/lBTS复合乳液会在砂浆内部形成一层分散均匀的絮状结构.另外,红外光谱测试结果表明,硅烷复合乳液通过化学键与水泥基材料相结合.     

硫铝酸盐水泥和丁苯乳液对水泥基修补材料性能的影响

将硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复合,并引入丁苯乳液作为聚合物改性剂制备高性能修补材料,研究硫铝酸盐水泥和丁苯乳液对修补材料的强度、凝结时间和黏度的影响和作用机制。结果表明:硫铝酸盐水泥明显提高复合水泥的早期强度,缩短初凝和终凝时间,增大黏度;适量丁苯乳液能在复合水泥浆体中形成网状结构,提高力学强度;丁苯乳液中的羧基能够减小熟料矿物铝酸钙、硅酸三钙和硅酸二钙的水化速率,复合水泥净浆的初凝和终凝时间均明显延长,黏度减小。     

关于聚合物改性水泥砂浆研究的思考

从水工混凝土建筑物老化病害的现象、原因和造成的后果等方面阐述了加强聚合物改性水泥砂浆研究的必要性,归纳了聚合物的种类,分析了聚合物改性水泥砂浆的国内外研究现状,在此基础上提出有待进一步研究的哪问题.     

关于聚合物改性水泥砂浆性能研究

本文主要从现如今许多在役混凝土构建物老化、病害的现象对其进行原因分析,同时通过了解其构成的后果等方面来阐述聚合物改性水泥砂浆性能的重要性,归纳了聚合物砂浆的种类,并对国内外对聚合物改性水泥砂浆性能的现状进行了分析,同时提出今后聚合物改性水泥砂浆性能需进一步研究的一些问题。     

纤维交联型阳离子乳液的合成与应用

以苯乙烯和丙烯酸丁酯为主单体,合成纤维交联型阳离子乳液,讨论了乳化剂、引发剂等因素对乳液性能的影响,用红外、差示扫描量热分析对乳液结构进行了表征;将合成的乳液配制成施胶剂对纸张进行表面施胶,测试了纸张表面物理性能。结果表明,最佳乳液的合成条件为:以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂(AIBN的质量分数为0.476%),乳化剂的质量分数为8.5%,聚合单体丙烯酸丁酯与苯乙烯质量比为16.5:19.5;合成的乳液粒径最小为41.74 nm,玻璃化温度为34.69℃,以此乳液配制的施胶剂施胶后,纸张的表面吸水量(Cobb)值最小,为58.25 g/m2。     

高性能有机硅氧烷改性丙烯酸酯乳液的研究

本文在合成聚丙烯酸酯乳液过程中利用有机硅氧烷（KH-570）对其进行了改性，得到了硅丙乳液。研究了软硬单体配比、有机硅单体种类与用量、有机硅单体（KH-570）加入方式等对冬成硅丙乳液性能的影响，找出了合成种子乳液与硅丙乳液的最佳工艺参数，合成的硅丙乳液的耐候性、耐水性等性能更加优良，可广泛应用于内外墙涂料中。     

丁苯胶乳接枝醋酸乙烯酯共聚改性的研究

为了改善丁苯胶乳(SB)与水泥的相容性,采用醋酸乙烯酯(VAc)单体与SB进行乳液接枝共聚。研究了单体浓度、引发剂和乳化剂的用量、反应温度、反应时间等对接枝率的影响,确定了最佳的接枝反应条件为:[VAc]=5.0mol/L;[(NH4)2SO3]=9.4×10-3mol/L;乳化剂C12H25SO3Na含量为4%(按单体质量计),温度80℃,时间3h。以IR测定了未接枝的的SB和接枝物的结构,比较二者的IR谱图,在1815.44cm-1、1753.91cm-1处有强吸收峰,表明接枝物含有羰基,从而证明VAc接枝到SB上。以SEM观察了胶乳的成膜性,接枝聚合物的成膜性远优于未接枝的SB膜;其拉伸强度显著提高。     

丁苯胶乳对路用沥青改性效果的研究

研究了 2种性质不同的丁苯胶乳对路用沥青的改性效果 ,并对改性机理进行了初步探讨 ,提出了 2种产品的应用设想。     

Study of Dry and Wet Cement Mortar Dynamic Properties

We performed dynamic tests and studied the dynamic properties under compression of dry and wet cement mortar specimens using the Hopkinson split pressure bar method. As a result, we determined the fracture stresses and their dependence on the applied loading growth rate. It is noteworthy that the strength characteristic of wet material under study is less by 10–15% as compared to the dry one.     

混凝土柱中石墨水泥砂浆试块的压阻特性研究

将石墨水泥砂浆(GCC)试块(40mm×40mm×40mm)预埋混凝土柱(100mm×100mm×300mm)中,利用四电极法研究了其在混凝土柱受到不同幅值循环荷载和单调加载作用下的压阻特性。研究结果表明,GCC试块体积电阻的变化率与混凝土柱的受力状态呈现良好的对应关系。     

碳纤维增强磷酸镁水泥砂浆的力学性能研究

改善磷酸镁水泥砂浆(MPCM)的韧性有利于促进其在混凝土结构加固和修复领域的应用。为了增强MPCM的韧性,对比研究了未处理和硝酸预处理碳纤维对MPCM力学性能的影响,分析了碳纤维增韧MPCM的机制。结果表明,当碳纤维质量掺量为0.4%时,MPCM 7d抗折强度增大44.5%;3~6mm碳纤维有利于提高MPCM的抗压强度,而6~10mm碳纤维更有利于提高MPCM的抗折强度;未处理碳纤维与磷酸镁水泥(MPC)水化产物之间为物理作用,碳纤维未能充分发挥增韧效果;在40~60℃、浓度68%的硝酸中浸泡30~60min有利于改善碳纤维与MPC水化产物的界面粘结,使预处理后的碳纤维和MPC水化产物产生嵌合作用,显著增强了MPCM的力学性能和韧性。     

稳定的无皂阳离子共聚物乳粒性质及乳液性能的研究

选用苯乙烯,丙烯酸丁酯和少量的Ｎ,Ｎ－二甲基,Ｎ－丁基,Ｎ－（３－甲基基丙烯酰胺基）丙基溴化铵,以阳离子自由基型引发剂进行无皂乳液聚合,合成了稳定的无皂阳离子共聚物乳液,用粒度分布仪表征了胶平均直径,数目,用离子交换－电子导滴定分析粒表面性质;通过表面张力ＤＳＣ等分析了胶乳的稳定性和胶膜的结构性能。     

水泥乳化沥青砂浆研究进展

水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)系由水泥、乳化沥青、砂、水和适量添加剂等组分组成,并由水泥水化产物与沥青共同作为胶凝基体将砂子骨料胶结而形成的一种粘弹性有机-无机复合材料,是我国高速铁路板式无砟轨道结构的关键材料之一,起着支撑、调整、缓冲和协调等作用。本文综述了CA砂浆的典型组成与配比,综合分析了其工作性能、力学性能、耐久性能、变形性能的特点及其主要影响因素,阐述了其微结构形成与演变特征,并探讨和展望了CA砂浆未来亟需研究的重点方向,为我国高速铁路板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层的运营维护以及新型有机-无机复合粘弹性材料的研发提供支持。     

弯曲荷载对硬化水泥浆体和砂浆碳化过程的影响

研究了弯曲荷载对硬化水泥净浆和砂浆试体碳化过程的影响.结果表明:弯曲荷载会加速水泥浆体和砂浆的碳化过程,在弯曲荷载作用下水泥浆体和砂浆的碳化动力学过程可用式x=C0eaηtb描述,其中b值均接近1/2;碳化时间对砂浆碳化深度的影响略小于对水泥浆体的影响,而应力水平对水泥浆体和砂浆碳化的影响大致相同.     

高炉重矿渣作为细骨料对水泥砂浆性能的影响

测试了高炉重矿渣和重矿渣砂的组成、结构和性能,对比研究了重矿渣砂和天然河砂对水泥砂浆工作性能和力学性能的影响,从界面结构和孔结构角度分析了重矿渣砂提高水泥砂浆力学性能的作用机理。结果表明:重矿渣砂主要是由许多表面粗糙的颗粒和一些重矿渣微粉所组成,其粗糙的表面改善了骨料颗粒与基体之间的界面结构;重矿渣砂中重矿渣微粉降低了骨料的空隙率,改善了新拌砂浆的粘聚性和流动性,提高了硬化砂浆的致密性。利用重矿渣砂替代天然河砂可以配制出力学性能更好的砂浆,但会降低砂浆的工作性能。     

掺PVA纤维的抗裂改性水泥的性能与应用研究

抗裂性差是水泥基材料存在的主要问题之一,严重影响水泥基材料物理力学性能和耐久性。本文对掺PVA纤维的抗裂改性水泥的性能与应用进行了研究。结果表明,与普通水泥砂浆相比,掺PVA纤维的抗裂砂浆的强度、变形性能、抗裂性和耐久性均具有明显改善。PVA纤维增强抗裂砂浆技术在工程中得到了实际的应用。     

水泥砂浆的低温电导率与温度关系及NaCl的影响

研究了水灰比为0.50~0.65的水泥砂浆分别经烘干、纯水饱和及5%NaCl溶液饱和后在-21~12 ℃之间的电导率。结果表明,经60 ℃烘干的水泥砂浆的电导率随原始砂浆水灰比的增大而降低,电导率的对数与绝对温度的倒数呈线性关系,成型水灰比不同的烘干水泥砂浆的离子迁移表观活化能差别较小;纯水饱和砂浆电导率的对数随绝对温度的倒数变化曲线在1/T=3.72×10-3 K-1(即约-4 ℃)附近存在一个明显的转折点,用5% NaCl溶液饱和的水泥砂浆的电导率显著高于纯水饱和砂浆,且电导率的对数随绝对温度的倒数变化曲线上的转折点降低到-7 ℃左右。