高温作用下高掺矿粉胶砂的力学性能研究

研究了矿粉掺量与养护温度对高掺矿粉胶凝材料力学性能的影响。结果表明,当矿粉掺量为50%,养护温度为30℃时能充分发挥高掺矿粉胶凝材料的力学性能,说明以矿粉替代大部分水泥的设想具有可行性。     

双膨胀源膨胀剂在大掺量矿物掺合料混凝土应用影响研究

本文研究了混凝土双膨胀源膨胀剂对大掺量矿物掺合料混凝土强度、膨胀性能及抗裂性能的影响。试验结果表明：（1）双膨胀源膨胀剂的掺入会使大掺量矿物掺合料混凝土的强度先升高后降低，在矿物掺合料为50%的胶砂、C30混凝土及C50混凝土中添加胶凝材料总量6%的双膨胀源膨胀剂，抗压强度和抗折强度表现较好。（2）随着双膨胀源膨胀剂添加量的增加，胶砂试件及C30、C50混凝土试件的限制膨胀率均出现上升趋势，且C30混凝土的膨胀比C50混凝土明显。（3）双膨胀源膨胀剂适量添加且做好前期养护可以有效改善混凝土的早期开裂，带模养护7d可以延缓混凝土的开裂，结合双膨胀源膨胀剂对强度的影响，添加量为6%时可以有效提高混凝土的抗裂性能。     

生土掺量对硫氧镁水泥性能影响的试验研究

将生土材料掺加到硫氧镁水泥胶凝材料中,研究了生土材料掺量对硫氧镁水泥浆体需水量、浆体密度、水化硬化热效应、力学强度、耐水性能以及体积稳定性能的影响,并与尾矿粉等掺量进行对比。结果表明,随着生土材料掺量的提高,浆体需水量随之提高,浆体密度逐渐降低,力学强度和耐水性能随之下降,但掺加量为氧化镁质量的80%时,试件抗压强度仍然大于30MPa·与掺尾矿粉试件相比,掺生土材料对硫氧镁水泥胶凝材料抗压强度以及耐水性能更具优势,在抗折强度及体积稳定性能方面不及掺尾矿粉的试件。     

改进无机锚固胶粘结性能的技术研究

无机锚固胶主要用于建筑结构的植筋加固,对材料的粘结强度有较高的质量要求。通过试验分析保水剂、膨胀剂、增韧材料（钢棉纤维）对无机锚固胶粘结强度及力学性能的影响。结果表明：无机保水剂硅酸镁铝的掺入可改善无机锚固胶的粘结性能,适宜掺量为0.1%;以膨胀剂取代6.0%胶凝材料时,无机锚固胶的膨胀率能符合JG/T 340—2011《混凝土结构工程用锚固胶》的要求,粘结强度提高11.7%;3种外加剂复掺可有效提高无机锚固胶的粘结强度,当硅酸镁铝掺量为0.1%、膨胀剂取代6.0%、钢棉纤维掺量为6.0%时,无机锚固胶在约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘结强度达11.2 MPa,较未掺钢棉纤维时提高30.2%。     

大掺量矿渣-水泥复合胶凝材料体系的性能研究

研究了不同细度矿渣对水泥基复合胶凝材料性能的影响,分析了复合胶凝材料体系的力学性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)、热分析(TG-DTG)测试了矿渣-水泥复合胶凝材料体系的微观结构及水化产物,结果显示:矿渣的掺量对复合胶凝材料体系性能具有较大影响,具体表现为50%～70%矿渣掺量范围内,随掺量的增大,硬化浆体孔渗流程度增大,力学性能降低,且该趋势与细度无关;矿渣细度降低,可细化硬化浆体孔结构,降低孔的渗流程度,水化产物显著增多,微观结构更加密实,从而对力学性能起到正效应。     

水泥-膨胀剂-粉煤灰复合胶凝材料膨胀与强度发展的协调性研究

研究了水泥-膨胀剂二元复合胶凝材料和水泥-膨胀剂-粉煤灰三元复合胶凝材料,这两种胶凝材料可以用于制备具有良好体积稳定性的高性能膨胀混凝土。研究表明:存在一个最优辅助胶凝材料掺量组合,在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性,在水泥-膨胀剂体系中,膨胀剂掺量范围在6%~12%,其中掺6%~8%适用于配制补偿收缩混凝土,掺8%~12%适用于填充性混凝土。在水泥-膨胀剂-低钙粉煤灰体系中,CSA合理掺量范围为8%~12%;在水泥-膨胀剂-高钙粉煤灰体系中,合理掺量范围是6%~8%。粉煤灰的掺入可以削减由于膨胀剂过量而导致过高的限制膨胀率,从而避免由此造成的膨胀破坏现象,低钙粉煤灰的作用优于高钙粉煤灰。     

土壤固化剂物理力学性能的影响因素

目前土木建筑工程应用的胶凝材料主要是硅酸盐水泥,这种胶凝材料对泥土固化效果不好,因而当用砂石作骨料,用硅酸盐水泥作胶凝材料拌合混凝土料时,为了不影响混凝土的性能,则要把砂石中的泥土尽量清洗干净,不仅费时费力,而且增加工程造价。针对上述情况我们应用一种既可用于固化砂石,又特别能够固化泥土的土壤固化剂,且耐久性好。本文中调整固化剂及水泥的掺量,并对成型试件进行不同龄期的养护,通过对其抗压强度及冻融循环等的研究,从而确定了影响土壤固化剂物理力学性能的因素。     

激发剂对钢渣胶凝材料性能的影响

以钢渣、矿渣、水泥熟料为主要原料,并掺入少量激发剂,成功制备了高强、高钢渣掺量的钢渣胶凝材料.探讨了激发剂、熟料掺量、钢渣掺量对钢渣胶凝材料性能的影响,并通过SEM,XRD分析了激发剂对钢渣胶凝材料浆体水化产物及水泥石微观结构的作用.结果表明:激发剂显著提高了钢渣的活性,从而大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期性能;掺加激发剂后,钢渣胶凝材料3 d抗压强度可增加119.7%;激发荆对钢渣胶凝材料浆体水化产物种类的影响不大;与硅酸盐水泥浆体相比,钢渣胶凝材料浆体中C-S-H凝胶和Aft晶体含量明显增多,Ca(OH)2晶体含量显著降低.     

粉煤灰对商品混凝土性能影响研究

粉煤灰作为混凝土胶凝材料中最主要的矿物掺合料,对商混凝土配合比设计优化有很大影响。本文通过使用两组水泥进行了粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%、40%及50%胶砂抗压强度、胶砂抗折强度与C30混凝土试件抗压强度的试验。得出结论:随着粉煤灰掺量的增加,商品混凝土的早期抗压强度发展缓慢;对于商品混凝土而言,当粉煤灰掺量为30%时,其各项性能达到最优。     

MgO对水泥-粉煤灰胶凝材料膨胀及微观性能的影响

采用中热硅酸盐水泥、粉煤灰、氧化镁膨胀剂制备水泥-粉煤灰微膨胀胶凝材料，研究MgO膨胀剂对浆体初始流动度、膨胀效能、孔结构和微观结构的影响。结果表明：浆体初始流动度随膨胀剂掺量增加而减小；在相同养护龄期下，膨胀率随膨胀剂掺量增加而增大；在相同掺量下，膨胀率随着养护龄期的延长而增大；加入粉煤灰后会抑制MgO膨胀剂的微膨胀性能。MgO膨胀剂掺量为7%时，孔径及孔隙率最小，且随着MgO水化的进行，孔隙中的Mg(OH)2数量不断增多，结构更加致密。     

镍铁渣粉对水泥基复合材料性能的影响研究

研究了镍铁渣粉掺量对镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间的影响,分析了镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度,探讨了镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的力学性能。结果表明：镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间均与镍铁渣粉掺量呈正相关,而镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度均与镍铁渣粉掺量呈负相关,且镍铁渣粉的掺量不宜大于30%;硅灰能有效改善镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的内部结构,提高其强度,且镍铁渣粉与硅灰的总掺量不宜大于30%,镍铁渣粉和硅灰的质量比不宜小于1。     

MgO对无机聚合物胶凝材料性能的影响及压蒸安定性评价

无机聚合物胶凝材料存在收缩大、易开裂的缺陷,严重影响了其工程应用。通过内掺MgO以补偿收缩,制备高性能的无机聚合物胶凝材料。针对无机聚合物快硬早强的特点,本文研究了内掺氧化镁对无机聚合物硬化浆体的力学性能及微观结构的变化,并对其压蒸安定性进行了评价。结果表明,不同养护制度下,无机聚合物胶砂的强度发展不同,但掺入适量MgO之后无机聚合物的胶砂强度有所提高,MgO适宜掺量为4%~6%。MgO的加入降低了无机聚合物胶凝材料的总放热量,促进了早期水化放热的进行;MgO加入到无机聚合物中与水反应生成了Mg(OH)_2,从而改善无机聚合物的收缩性能;无机聚合物的压蒸膨胀率随着MgO掺量的增加而增加,但MgO膨胀剂应用于无机聚合物工程时MgO掺量应不大于8%。     

胶凝材料性质对干混砂浆抗压强度的影响研究

为了研究胶凝材料性质对干混砂浆抗压强度的影响规律,共制备了24组样品,其中3组样品的微观形貌和孔结构采用扫描电子显微镜和压汞测孔仪(Autopore IV 9500)等测试手段进行了分析。试验结果表明:无论胶凝材料是100%水泥、50%水泥+50%矿渣粉和50%水泥+50%粉煤灰,7 d和28 d砂浆抗压强度均随胶凝材料总量增加而明显提高,增加水泥掺量对砂浆早期强度有利;与以100%水泥为胶凝材料制备的砂浆相比,当每吨干混砂浆中胶凝材料总量分别为100、150、200、250 kg时,以50%水泥+50%矿渣粉为胶凝材料制备的砂浆的抗压强度分别提高47%、55%、10%和0,而以50%水泥+50%粉煤灰为胶凝材料制备的砂浆的抗压强度分别降低77%、66%、56%和44%。与15%水泥制备的砂浆28 d硬化体相比,7.5%水泥+7.5%矿渣制备的砂浆28 d硬化体中水化产物更多或更分散、基体与骨料结合更密实、总孔隙更低及孔径更细;7.5%水泥+7.5%粉煤灰制备的砂浆28 d硬化体中水化产物更少、基体更松散、总孔隙更高及孔径更大。     

水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料灌浆砂浆性能研究

试验研究了磷渣、早强剂、膨胀剂对灌浆砂浆性能的影响,测试分析了水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料的水化热和孔结构。结果表明：以硅酸盐水泥为基材配制灌浆砂浆,磷渣掺量宜控制在20%~30%之间;水泥-磷渣-膨胀剂复合胶凝材料水化放热速率低且放热量小,平均孔径和最可几孔径较小,孔径分布合理,适用于配制灌浆砂浆。     

用于道路修复加固的地聚合物注浆材料的研制

选用矿粉、粉煤灰为主要原料,通过碱激发剂形成胶凝体结构的无机高性能高分子胶结材料,研究了矿物掺量、激发剂、减水剂、缓凝剂、塑性膨胀剂A对注浆材料性能的影响,确定了地聚合物注浆材料的最优配合比为:矿粉掺量30%,粉煤灰掺量70%,FDN减水剂掺量1%,缓凝剂BL掺量1%,激发剂模数1.6、掺量8%,塑性膨胀剂A掺量0.1%。制备的用于道路修复加固的地聚合物注浆材料较好地解决了传统水泥注浆材料耐久性差、使用寿命短等问题,且实际工程应用效果良好。     

氧化钙-硫铝酸钙复合膨胀剂在高性能混凝土中的应用技术研究

本文研究了新型氧化钙-硫铝酸钙复合膨胀剂的膨胀性、流变性和安定性。结果表明:新型膨胀剂在水泥压蒸安定性方面表现出良好的体积稳定性,安全掺量可提升至12%。在5%的掺量下,7d水泥胶砂试件限制膨胀率9.5×10-4,可有效抑制高性能混凝土的自收缩,补偿干燥收缩。该膨胀剂的掺入会降低新拌混凝土的流动性,但不会影响混凝土基体的密实性;且对混凝土抗压强度影响不大,适宜的膨胀剂掺量会增大混凝土的抗压强度,而当膨胀剂掺量过大时,则有可能使混凝土抗压强度略微降低。     

二水石膏和普通水泥复掺对铝酸盐水泥基砂浆性能的影响

以铝酸盐水泥为主要胶凝材料,复掺二水石膏(11%、13%、15%、17%)和普通水泥(2%、4%、6%、8%),制备出铝酸盐水泥基砂浆。通过测试宏观抗压强度,同时采用物相分析(XRD)和微观结构(SEM)两种表征手段,探究了二水石膏和普通水泥复掺对铝酸盐水泥基砂浆性能的影响。研究结果表明:改性铝酸盐水泥基砂浆试件抗压强度随着养护龄期的增长而逐渐增加,且二水石膏掺量在11%~13%,普通水泥掺量在2%~4%时,铝酸盐水泥基砂浆力学性能较好;各铝酸盐水泥基砂浆28d龄期试件内部主要含有AFt和铝胶,AFt、CAH_(10)及C_3AH_6等水化产物相互交叉、搭接,铝胶和C-S-H凝胶将各水化产物胶结在一起,且各水化产物数量的分布差异,造成其力学性能差异。     

在水热作用下废弃水泥基材料的再生研究

对水热作用下废弃水泥基材料的再生进行了研究.测试再生废弃水泥基材料的抗压强度、表观密度和吸水率等随氢氧化钙掺量的变化.结果表明,在废弃水泥净浆中掺加氢氧化钙对抗压强度增加不明显;在废弃水泥胶砂中当氢氧化钙掺量为15%时试样的抗压强度最高;在废弃混凝土中当氢氧化钙掺量为10%时试样的抗压强度最高.利用这种再生方法,可以充分利用废弃水泥基材料中的剩余胶凝材料和硅质材料.     

复合胶材制备多孔锰渣保温砂浆的试验研究

将锰渣作为多孔骨料与玻化微珠复合制备保温砂浆,研究其掺量对保温砂浆性能的影响,并对复合胶凝材料水化产物的微观结构进行了SEM分析.试验研究表明,固定玻化微珠与胶凝材料的质量比为8∶10,外掺50％多孔锰渣,在由50％水泥、20％粉煤灰、20％矿渣粉、10％石灰石粉组成的复合胶凝体系中可分散乳胶粉掺量为胶凝材料质量的2％,羟丙基甲基纤维素掺量为0.6％,聚丙烯纤维掺量为0.75％,在水料比为1时,可制备出28 d抗压强度为0.46 MPa、干密度为398 kg/m3、导热系数为0.079 W/(m·K)的保温砂浆,符合GB/T 20473-2006《建筑保温砂浆》的Ⅱ型标准,且复合胶材的水化产物微观结构非常密实.     

膨胀剂对大掺量粉煤灰混凝土强度与碳化的影响

在大掺量粉煤灰混凝土中,粉煤灰掺量越大,混凝土强度和抗碳化性能下降幅度越大,而膨胀剂的加入对大掺量混凝土强度有改善作用,对自然碳化性能影响不大,但可提高抵抗强制碳化能力。大掺量粉煤灰混凝土后期强度的发展规律表明其强度验收龄期应延迟到90 d。得出一个最优辅助胶凝材料掺量组合,粉煤灰掺量为50%～60%,膨胀剂掺量为6%,在此条件下胶凝材料具有良好的膨胀与强度的协调性。