适于喷射的聚合物修补砂浆研究

通过分别研究聚羧酸减水剂、可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维、纤维素醚对聚合物修补砂浆流动性、抗压强度、抗折强度、粘结强度和保水率的影响,研制了一种高性能聚合物修补砂浆。研究了速凝剂对聚合物修补砂浆抗压、抗折强度等性能的影响,使其适合用于喷射施工。结果表明,聚羧酸系减水剂掺量0.06%,胶粉掺量1.0%,3 mm聚丙烯纤维掺量0.04%,纤维素醚掺量0.15%时,聚合物修补砂浆的28 d抗压强度为79.48 MPa,28 d抗折强度为14.5 MPa,14 d粘结强度为1.45 MPa,符合JG/T 289—2010《混凝土结构加固用聚合物砂浆》的Ⅰ级要求。掺5%速凝剂时,聚合物修补砂浆适于喷射施工,具有较好的效果。     

高流态超早强聚合物修补砂浆的性能研究

采用可再分散乳胶粉改性硫铝酸盐水泥制备修补砂浆,研究了乳胶粉掺量对修补砂浆力学性能和粘结性能的影响。结果表明:乳胶粉掺量从0增加到2%时,修补砂浆的抗压强度逐渐降低,而抗折强度和粘结强度却逐渐提高。当乳胶粉掺量为1.5%时,修补砂浆2 h、1 d和28 d抗压强度分别为27.3、42.3、57.0 MPa,拉伸粘结强度为1.8 MPa,界面弯拉强度为7.8 MPa,抗拉强度恢复率为73.4%。在乳胶粉和聚氧化乙烯(PEO)复掺条件下,砂浆的拉伸粘结强度进一步提高,当乳胶粉和PEO掺量分别为1.5%和0.5%时,拉伸粘结强度可达2.31 MPa。     

纳米SiO_2和PVA纤维增强地聚合物砂浆断裂能研究

为研究纳米Si O2和PVA纤维单掺和复掺两种情况下对地聚合物砂浆断裂性能的影响,通过预切口小梁三点弯曲试验,测得了试件的断裂能。结果表明:纳米Si O2和PVA纤维在一定用量范围内对地聚合物砂浆的抗压强度和断裂能有较大提升作用;在纤维体积掺量不大于0.8%时,PVA纤维掺量越大的试件抗压强度越高,当纤维体积掺量大于0.8%时,增大纤维掺量,试件抗压强度出现略微下降;当PVA纤维的体积掺量不超过1%时,地聚合物复合砂浆试件断裂能均随着PVA纤维掺量的增大而逐渐增加,超过1%后则随着纤维掺量的增加呈降低趋势;当纳米Si O2的掺量低于1.5%时,地聚合物砂浆和PVA纤维地聚合物砂浆试件抗压强度和断裂能均随着纳米Si O2掺量增加不断增大,而当掺量大于1.5%时随着纳米Si O2掺量的增加开始下降。     

高鲁棒性无砂型桩基修复注浆材料配合比设计及耐久性研究

针对修复钻孔灌注桩缺陷时补桩修复经济性差,注浆加固可靠度低的问题,研制了一种高鲁棒性无砂型桩基修复注浆材料。通过响应面分析研究硅灰用量、膨胀剂掺量、絮凝剂掺量对修复注浆材料120 min流动度、28 d抗压强度、24 h膨胀率的影响,确定最优配比为硅灰、膨胀剂、水下絮凝剂用量分别为70、59.61、2 kg/t。进一步研究了不同高分子聚合物对粘结强度的改善效果,掺0.3%可再分散乳胶粉时,粘结强度提高59%。与同条件的水泥对比,修复注浆材料的抗氯盐及抗硫酸盐侵蚀性能更好。     

快凝聚合物砂浆的研究及其在地下工程中的应用

普通水泥砂浆粘结强度低、抗渗性能差、抗拉强度低。掺加聚合物乳液后，会延长砂浆的凝结硬化时间，应加入促凝剂缩短聚合物砂浆的凝结时间，并提高其早期强度。探讨了聚合物砂浆组成、机理。各种性能影响因素及应用情况。     

纳米SiO2改性聚合物水泥砂浆力学性能及干缩性能研究

研究了不同掺量的纳米SiO₂对改性聚合物水泥砂浆力学性能的影响规律,用掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%纳米SiO₂对改性聚合物水泥砂浆的力学性能(抗压强度、抗折强度)、养护条件和干缩性能进行了评价。试验表明,与聚合物水泥砂浆相比,纳米SiO₂的加入有效改善了砂浆的力学性能,但增加了砂浆的干缩性。1.5%掺量下的纳米SiO₂可使聚合物水泥砂浆达到最佳的力学性能。对于养护条件的研究表明,早期干燥养护对砂浆力学影响较大,后期干湿循环更有利于砂浆的养护。     

纳米改性超高韧性水泥基复合材料保温防渗永久性模板研究

为解决大坝混凝土材料在大体积施工及运行中因温度梯度产生脆性开裂这一难题,采用纳米改性超高韧性水泥基复合材料保温防渗永久性模板,研究纳米Si O2对材料力学性能、抗渗性能和导热系数的影响,借助扫描电镜分析其微观结构变化,计算分析保温防渗永久性模板对大坝混凝土温度应力的改善效果。试验中纳米Si O2掺量分别为0%,1%,3%和5%,研究结果表明UHTCC材料28d抗压、抗弯强度及抗渗能力随着纳米Si O2掺量的增加逐渐增大;纳米Si O2掺量为5%时,抗压、抗弯强度可分别达到52.7MPa及15.77MPa,而抗渗系数仅为3.54×10-9cm/h,约为普通混凝土的1/1800,且材料微观结构逐渐密实。但材料导热系数与微观结构密实程度没有正相关性,纳米Si O2掺量为1%时UHTCC材料导热系数最低,仅为0.406 W/(m·K),约为普通混凝土的1/4。以越冬期间混凝土大坝为例,通过计算分析得到当永久性模板厚度大于75cm时,可有效控制混凝土材料内部温度应力,防止混凝土表层脆性开裂,起到良好的保温效果,改善无坝不裂的现状。     

高性能修补砂浆的研制与应用

针对维修加固工程表面剥蚀破坏薄层修补特点，研究将硅粉、粉煤灰、矿渣粉、高效塑化剂、纤维等材料复合配制成高性能修补剂，掺入普通水泥砂浆中，制成高性能修补砂浆，该砂浆28d抗压强度大于45MPa，抗折强度大于6．5MPa，与旧砂浆粘结层抗折强度大于6MPa、粘结层抗拉强度大于2．5MPa，价格低，施工工艺易掌握，至今已应用于20余座水利加固工程，效果良好。     

废玻璃钢增强多功能砂浆的制备与性能研究

基于废玻璃钢增强和多种材料协同优化,得到兼具防水和保温性能的多功能粘结砂浆。以砂浆粘结强度为响应值,选取对灰砂比、聚合物掺量、废玻璃钢纤维掺量、废玻璃钢粉体掺量作为考察因素,根据Box-Behnken设计及响应面分析,得到粘结砂浆的优化工艺条件。粘结砂浆最佳工艺为:灰砂比0.5,VAE乳液、废玻璃钢纤维、废玻璃钢粉体掺量分别为8%、6%、9%。利用Designexpert 8.0软件拟合的数学模型预测砂浆粘结强度,与实验值吻合。掺入硅灰有利于改善纤维分散性能并提高粘结强度。砂浆的粘结强度符合JC/T 547—2005《陶瓷墙地砖胶结剂》的要求,同时具有良好的防水性能。     

纳米SiO_2改性高性能砂浆的氯离子渗透规律初步研究

面对当前海洋工程建设的需要以及近海工程修复的紧迫性,本文主要针对纳米Si O2对水泥基材料性能的改善作用,研究纳米Si O2改性高性能砂浆(High Performance Mortar,简称HPM)的力学性能,以及不同加速环境下氯离子在纳米Si O2改性HPM中的渗透规律。试验结果表明:在胶凝材料、细骨料、外加剂等组分比例不改变的前提条件下,硅粉为1%~5%的掺量范围内,当水灰比控制在w/c=0.34时,硅粉掺量为5%的改性HPM组综合性能表现最为优秀。同时在不同环境下纳米Si O2改性HPM氯离子的渗透规律如下:氯离子渗透速率在干湿交替24H环境和水浴40℃加热环境下明显快于自然环境下,且干湿交替环境最为明显。     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

蒸压粉煤灰砖专用砌筑砂浆的配制及性能研究

通过正交试验优化外加剂配比,配制了一种柔韧性好、自收缩小的蒸压粉煤灰砖专用砌筑砂浆,研究了该砂浆与蒸压粉煤灰砖的粘结性能和砌体抗剪切性能。结果表明,Ⅱ级粉煤灰等量取代25%的水泥,纤维素醚、5010N型可再分散醋酸乙烯酯-乙烯共聚胶粉和萘系高效减水剂掺量分别为0.1%、2%和0.6%,胶砂比1∶5的专用砌筑砂浆与蒸压粉煤灰砖的28 d粘结强度和砌体抗剪切强度分别为0.58 MPa和0.51 MPa,明显高于普通砂浆(粘结强度0.28 MPa、抗剪切强度0.14 MPa),可满足表面较光滑、易干燥收缩的蒸压粉煤灰砖砌筑的要求。     

脱硫石膏基无机保温砂浆的配制研究

以脱硫建筑石膏为胶凝材料,以膨胀玻化微珠为保温隔热轻骨料,并采用可再分散乳胶粉、纤维素醚、聚丙烯纤维等聚合物改性,配制无机保温砂浆,系统研究骨料、乳胶粉、纤维素醚和聚丙烯纤维对保温砂浆保水率、干湿容重、压折比、压剪粘结强度、极限变形量等综合性能的影响。实验结果表明：玻化微珠与石膏体积质量比达为4.5L∶1kg时,保温砂浆干密度达到GB/T20473-2006中Ⅱ类建筑保温砂浆的要求（≤400kg/m3）;达到7L∶1kg时,保温砂浆干密度达到Ⅰ类的要求（≤300kg/m3）。乳胶粉掺量达2%时,压剪粘结强度大于50MPa;纤维素醚掺量达0.6%时,砂浆的保水率从不掺时的64%上升至98%。配制Ⅰ类建筑保温砂浆,玻化微珠和脱硫石膏适宜的体积质量比为7L∶1kg,乳胶粉为2.0%~2.5%,纤维素醚为0.9%~1.0%,聚丙烯纤维为0.5%~0.6%,柠檬酸为0.05%~0.1%。     

硅灰和聚丙烯纤维净浆界面剂对新老混凝土粘结力学性能的影响研究

通过测试新老混凝土粘结的劈拉强度、抗弯强度、抗剪强度,研究了硅灰和聚丙烯纤维单掺、复掺对新老混凝土粘结性能的影响,分析了硅灰和聚丙烯纤维对新老混凝土粘结性能的作用机理。结果表明,硅灰掺量为胶凝材料质量的9%,聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m3,28 d龄期时,新老混凝土粘结效果最好,粘结劈裂抗拉强度为2.36 MPa、抗弯强度为5.79 MPa、抗剪强度为5.11MPa。硅灰聚丙烯纤维净浆界面剂适用于混凝土结构修补。     

聚丙烯纤维砂浆在建筑施工中的应用研究

为了深入研究聚丙烯纤维砂浆在建筑施工中的应用性能,对不含聚合物和含有聚合物的两类聚丙烯纤维砂浆(分别简称PP-ECC和FRCC)进行抗渗性能试验、粘结性能试验、最佳配合比分析.结果表明:两类砂浆的抗渗性能随纤维掺量的增加而明显提高.其中FRCC的抗渗压力值均达到了1.5MPa,FRCC的粘结性能高于PP-ECC,FRCC的吸水率和渗水高度均低于PP-ECC,说明FRCC的应用性能较PP-ECC更为优越。     

可再分散乳胶粉对干混砂浆物理性能影响研究

本文研究了添加不同掺量可再分散乳胶粉对干混砂浆的抗压强度、抗折强度、粘结强度、抗渗性等物理性能的影响,并对其作用机理进行了分析。结果表明：当干混砂浆水灰比为0．45时,在0～50%掺量范围内,添加可再分散乳胶粉可显著改善干混砂浆的抗折强度、粘结强度、抗渗压力、动态抗开裂性等物理性能。     

聚合物修补砂浆性能及不同组分作用机理研究

以少量水溶性聚合物改性剂,再掺入一定量的活性成分、膨胀成分配制成聚合物修补砂浆,分析了不同组分对修补砂浆性能的影响及作用机理.制备的聚合物修补砂浆14 d拉伸粘结强度为1.66 MPa,28 d抗折、抗压强度分别为11.4、42.6 MPa,吸水率仅为6.5%,满足钢筋混凝土基底修补对砂浆的要求.     

掺合料及复掺化学防水物质对砂浆抗渗性能影响的研究

以防水砂浆为技术依托,运用微细颗粒级配增密原理和复合叠加原理,在复掺化学防水物质情况下,研究了粉煤灰、硅粉等掺合料对砂浆抗渗性能的影响规律,结果表明,在砂浆中复掺10%的粉煤灰和4%的硅粉对砂浆抗渗性能改善效果最佳。     

乳液型号对聚合物水泥防水砂浆性能的影响

通过试验对比研究了乳液型号对聚合物水泥防水砂浆抗渗、粘结、抗压及抗折强度等性能的影响,结果显示添加苯丙乳液PS608的聚合物水泥防水砂浆综合性能最佳：7d抗渗压力达到1.5 MPa,粘结强度达到1.8 MPa;28 d抗折及抗压强度、横向变形等性能指标超过标准的要求.