外加剂对负温套筒灌浆料性能的影响

不同外加剂对灌浆料性能会产生不同的影响,试验主要考察了在普通硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥三元复配水泥三元胶凝体系中掺加几种缓凝剂、促凝剂和防冻剂对负温套筒灌浆料凝结时间、流动度和抗压强度等性能的影响。硝酸钠、甲酸钙、硫酸钠的单掺试验和正交试验表明,防冻剂对各龄期抗压强度虽然有一定程度的提高,但对流动度的影响更大,且复掺大于单掺,影响程度为硫酸钠甲酸钙硝酸钠。掺加石膏、酒石酸对负温套筒灌浆料起到缓凝作用,碳酸锂起到促凝作用,其中石膏对负温套筒灌浆料的缓凝效果最为明显。     

装配式混凝土结构用高性能钢筋套筒灌浆料制备及性能研究

采用快硬硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥和石膏三元胶凝材料复配体系,制备高性能微膨胀钢筋套筒灌浆料,研究了硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配比例、水胶比、硅灰掺量、骨料品种对灌浆料流动性和力学性能的影响。结果表明:硫铝酸盐水泥与硅酸盐水泥复配能提高灌浆料的早期抗压强度,当复配比例为2∶8时,1、3 d抗压强度分别达到35.7、61.7 MPa;随水胶比增大,灌浆料流动度增大,抗压强度下降,水胶比为0.26时,灌浆料的初始流动度为335 mm,1、3、28 d抗压强度分别为36.0、61.7、90.6 MPa;适量硅灰能提高灌浆料强度,硅灰掺量为3.0%时,各龄期抗压强度最高,1、3、28 d抗压强度分别为36.9、63.6、92.1 MPa。     

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。     

不同水泥基的低负温套筒灌浆料性能研究

通过测试2种不同水泥基低负温套筒灌浆料和1种常温套筒灌浆料在不同温度环境及养护方式下的流动度和抗压强度,对比研究了三者在低负温环境下的性能差异。结果表明,常温套筒灌浆料在低负温下极易被冻害,强度无法有效增长;掺激发剂的硅酸盐水泥基低负温套筒灌浆料可长期在低负温环境下养护,有良好的低温流动性,-5℃养护28 d抗压强度大于85 MPa;硫铝酸盐水泥基低负温套筒灌浆料只可在低负温环境下短期养护,再转标准养护后强度也能继续增长,-5℃养护7 d+标养28 d抗压强度可达85 MPa以上。     

高强套筒灌浆料的制备及性能研究

研究了水胶比、胶砂比、矿物掺合料及纳米材料对高强套筒灌浆料性能的影响。结果表明,随着水胶比的减小、胶砂比增大,高强套筒灌浆的初始及30 min流动度降低,各龄期抗压强度提高;氧化石墨烯对套筒灌浆料的流动性影响最小,抗压强度提高最明显。高强套筒灌浆料的优化配合比为:胶凝材料由85%水泥+2%石膏+3%粉煤灰+5%精细沉珠+5%硅灰组成,水胶比为0.08,胶砂比为1.86,聚羧酸减水剂、HPMC、硼酸掺量分别为胶凝材料质量的0.55%、0.12%、0.10%,氧化石墨烯掺量为0.3%。此时制备的高强套筒灌浆料的56 d抗压强度达到141.62 MPa。     

掺复合外加剂和粉煤灰 提高水泥胶砂强度的研究

本文讨论了掺加高效减水剂、早强剂和粉煤灰后水泥胶砂强度的变化。实验结果表明:掺加高效减水剂或(和)早强剂后水泥胶砂强度提高,再掺加适量粉煤灰能进一步提高水泥胶砂强度,尤其以后期强度明显,且随着粉煤灰比表面积增大,水泥胶砂强度越高。     

硅灰掺量对水泥基灌浆料早期性能的影响研究

通过在水泥基灌浆料中掺加硅灰,研究硅灰掺量对该灌浆料早期性能的影响。试验结果表明,掺加一定量的硅灰可以提高灌浆料的流动度并改善灌浆料的表面状态,从而增加灌浆料的可灌性和密实性,并能够明显提高灌浆料的抗折强度和抗压强度,当硅灰掺量为2%时,和未掺加硅灰相比,灌浆料1d和3d抗折强度分别增加43%和22%,1d和3d抗压强度分别增加50%和73%。     

高强水泥基灌浆料配合比的正交试验研究

通过正交试验,研究了硫铝酸盐水泥、标准砂、硅灰、减水剂和膨胀剂掺量对水泥基灌浆料的流动度、3 d抗压强度和28 d抗压强度的影响。试验结果表明:硅灰掺量对灌浆料的流动度影响最大,减水剂掺量对水泥基灌浆料3 d抗压强度的影响最大,硅灰掺量对水泥基灌浆料28 d抗压强度的影响最大。通过正交试验分析优化得到高强水泥基灌浆料的配合比:硫铝酸盐水泥掺量为75%、标准砂掺量为40%、减水剂掺量为12%、硅灰掺量为2%、膨胀剂掺量为1.1%。     

灰色关联分析法在水泥基灌浆料配比优选中的应用

采用灰色关联分析法,分别利用均值化和初值化对数据进行处理,研究了胶砂比、水胶比以及稳定剂用量等因素与水泥基灌浆料抗压强度、流动性能等的灰色关联度。计算结果表明:水胶比与灌浆料的1 d、3 d及28 d抗压强度的相关性均最高,其次是胶砂比及减水剂掺量;水胶比、胶砂比对灌浆料流动性的影响程度基本相同,且高于其它因素;胶砂比对灌浆料拉伸粘结强度影响最大,水胶比、减水剂掺量对灌浆料拉伸粘结强度的影响程度基本相同。     

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。     

功能组分对水泥基修补砂浆的性能影响研究

通过往水泥基材料中加入外加剂、硅灰等功能组分的方法,研制一种快速修补混凝土裂缝的材料。通过正交试验研究了早强剂,硅灰以及减水剂3种功能组分,对比找出对水泥胶砂快速修补材料强度影响的最佳掺量,以达到水泥胶砂快速修复材料的最佳强度。进一步研究了掺入外加剂和硅灰的水泥基材料的凝结时间。结果表明:掺入一定量的早强剂,硅灰和减水剂对增加水泥胶砂快速修复材料的强度有着显著的影响。通过正交试验分析,早强剂,硅灰,减水剂3种材料的掺量分别占胶凝材料的2%、6%、0.25%能够达到水泥胶砂快速修复材料的最优掺量,并且能够达到混凝土结构快速修复材料7 d抗压强度25 MPa以上,1 d抗折强度5 MPa以上的技术指标。     

镍渣砂制备高性能灌浆料的试验研究

利用冶炼废弃物镍渣替代部分机制砂制备高性能灌浆料,研究了镍渣砂复掺对天然砂及机制砂胶砂流动性和强度的影响,并在此基础上设计正交试验,通过对样品总功效系数分析及各因素对灌浆料性能的平衡分析研究了镍渣砂、掺合料、减水剂及早强剂等对灌浆料各项性能的影响。结果表明,镍渣砂掺量占总集料10%～50%时能改善机制砂配制水泥胶砂的流动性、抗压强度、抗折强度以及压折比,各因素对灌浆料综合性能影响的程度大小依次为早强剂、减水剂、镍渣砂掺量和掺合料掺量。     

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。     

钢筋连接用套筒灌浆料的制备及性能研究

采用单因素试验,以胶凝材料活性指数为参数,确定了矿渣粉和粉煤灰在胶凝材料中的合理掺量。通过三因素三水平正交试验,研究了水胶比、胶砂比和消泡剂掺量对钢筋连接用套筒灌浆料流动度及各龄期抗压强度的影响规律,并得到灌浆料初始配合比。研究了硅灰及两种膨胀剂对灌浆料工作性、力学性能及体积稳定性的影响规律,并得到最终配合比。试验结果表明:矿渣和粉煤灰双掺要比其单掺效果好,两种混合材合理掺量均为4%,影响灌浆料工作性的主要因素是胶砂比,水胶比对灌浆料1 d抗压强度影响较大,而灌浆料3、28 d抗压强度的最主要因素是消泡剂掺量。硅灰的掺入可以提高各龄期抗压强度,但对流动度有不利的影响。在掺量相同时,UEA膨胀剂对体积稳定性的贡献要优于MEA膨胀剂,其合理掺量为6%。     

C125海上风电超高性能灌浆料的制备及关键性能研究

研究了水胶比、胶砂比、硅灰及降黏增强剂掺量,复合外加剂掺量及UWB-Ⅱ掺量对C125海上风电灌浆料流动度、分层度、抗压强度、水陆强度比及悬浊物含量的影响规律。结果表明：水胶比与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量正相关,与灌浆料的抗压强度和水陆强度比负相关;胶砂比与灌浆料的抗压强度及水陆强度比正相关,与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量负相关。硅灰可提高灌浆料的抗压强度和水陆强度比,降低分层度及悬浊物含量,也会降低灌浆料的流动度。降黏增强剂可提高灌浆料的流动度、强度和水陆强度比,但会增加灌浆料的分层度及悬浊物含量。复合外加剂可提升灌浆料的流动度,但会降低灌浆料的强度和水陆强度比。UWB-Ⅱ可提升灌浆料的水陆强度比,降低分层度和悬浊物含量,但会降低灌浆料的流动度及强度。采用1∶1的胶砂比,0.11的水胶比,内掺8%的硅灰与8%的降黏剂,外掺1%的复合外加剂和1.5%的UWB-Ⅱ时,灌浆料性能最优,此时灌浆料的初期和30 min流动度分别为350 mm和330 mm,分层度为2.4 mm,1 d和28 d陆上强度分别为50.3 MPa和137.2 MPa,28 d水陆强度比为98.6%,悬浊...     

矿渣代砂对灌浆料性能的影响

以P·II 52.5R水泥为基体材料,以粒化高炉矿渣作为细骨料,等比例取代石英砂,掺加消泡剂、减水剂等外加剂制备高性能水泥基灌浆料。试验采用单一变量法,研究各组分的掺量对水泥基灌浆料流动度以及力学性能的影响,确定各组分的最佳掺量。研究结果表明:当胶砂比为1∶1.2时,灌浆料的初始流动度达到310 mm,1、3、28 d抗压强度分别达到35.1、53.2、74.6 MPa;掺入0.6~1.18 mm的矿渣来代替石英砂,在掺量5%时,灌浆料的1、3、28 d的抗压强度分别达到34.9、52.7、66.2 MPa,满足水泥基灌浆料国家标准相关要求。     

-10℃即时受冻条件下外加剂和掺和料对负温混凝土性能影响

在-10℃即时受冻条件下,采用SK复合防冻剂、粉煤灰、纤维素醚和硅粉配制C30F300混凝土,以研究无预养情况下,化学与矿物外加剂对负温混凝土抗压强度、耐久性能和变形性能的影响.结果表明:在-10℃即时受冻条件下,掺加SK复合防冻剂可配制满足C30F300设计等级的负温混凝土,复掺SK复合防冻剂和矿物掺和料是制备负温混凝土的关键技术.另外,借助X射线衍射(XRD)、压汞法(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法,对比研究了未掺与掺加SK复合防冻剂水泥净浆的水化过程,阐明了SK复合防冻剂的作用机理;从理论上探讨了SK复合防冻剂、纤维素醚和矿物掺和料对负温混凝土的作用,可以为混凝土配合比设计与施工提供技术参考.     

高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究

选用32. 5R复合硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过正交试验,研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂对水泥基灌浆料基本力学性能的影响,涉及到的主要性能指标为灌浆料的初始和30min流动度、7d和28d抗压及抗折强度。试验结果表明:水胶比和胶砂比对水泥基灌浆料的综合性能影响最为显著,减水剂的影响作用较小;粉煤灰、硅灰对其流动度及28d强度影响较大;膨胀剂对其7d强度影响较大,尤其是抗折强度,对其他性能的影响不显著;以水泥基灌浆料28d高强度为目标,较大流动度为条件,得到优化的最佳因素水平组合为A2B2C1D3E2F2,即水胶比为0. 34、胶砂比为1∶1. 2、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为8%、膨胀剂掺量为10%、减水剂掺量为1. 00%。     

铁尾矿砂水泥基灌浆料实验研究

利用铁尾矿砂替代石英砂作为骨料制备水泥基灌浆料,研究了铁尾矿砂替代率、灌浆料水灰比以及灰砂比对铁尾矿砂水泥基灌浆料工作性和力学性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜对硬化浆体进行微观结构分析。实验结果表明:铁尾矿砂替代率越大,灌浆料工作性越差;加入适量的铁尾矿砂,可以提高灌浆料各龄期抗压强度,替代率为40%时,灌浆料性能满足标准要求。灌浆料流动度随水灰比增大而增大;水灰比为0.29时,灌浆料各龄期抗压强度达到最大值。灌浆料流动度随灰砂比的降低而降低;抗压强度则随灰砂比减小出现"钟形分布"的发展趋势,灰砂比值为0.9时,抗压强度最高。     

-3℃养护条件下矿物掺合料对混凝土强度和孔隙结构的影响研究

为了研究不同养护条件下矿物掺合料对混凝土强度和孔隙结构的影响,进行-3℃和标准养护条件下,复掺粉煤灰、矿粉和硅灰对混凝土抗压强度、孔隙结构的试验。结果表明:与标准养护相比,在-3℃养护条件下,矿物掺合料的掺入对混凝土抗压强度有下降趋势,但对其孔径均有优化作用。基准组、复掺10%粉煤灰+10%矿粉+1%硅灰组、复掺10%粉煤灰+10%矿粉+3%硅灰组,28 d龄期标准养护下出现细小孔的频率是负温养护1.122~1.259倍,56 d龄期标准养护下出现细小孔的频率是负温养护1.108~1.180倍,矿物掺合料对混凝土硬化含气量和平均气泡间距均有改善作用,在标准养护条件下的优化作用明显优于负温养护条件。