水泥净浆性能影响因素研究

为了研究水灰比、膨胀剂、减水剂、硅藻土对半柔性路面用灌浆料的性能影响,本文采用近似正交方法对水泥净浆进行试验研究。结果表明：水灰比在净浆流动性能、强度、干缩性能指标中都是主要影响因素;硅藻土主要影响净浆保水性能;膨胀剂主要影响净浆干缩量;水泥净浆最佳配合比：水灰比：0.55,膨胀剂含量：10%,减水剂含量：1.5%,硅藻土含量：4%。     

多组分助磨剂对水泥净浆性能的影响

研究了三乙醇胺盐酸盐、聚羧酸、多元醇多组分助磨剂对水泥净浆性能的影响。结果表明,多组分助磨剂的掺加能明显的改善水泥熟料颗粒分布,提高水泥净浆抗压强度;随着研磨时间的增加,掺加不同类型助磨剂的水泥熟料细度均会降低,然而不同研磨时间的助磨的效果会受到助磨剂掺量的影响;三乙醇胺盐酸盐掺量和多元醇掺量相当且占多组分助磨剂主要成分时,助磨效果最好。     

掺氧化石墨烯水泥复合净浆的自收缩机理研究

氧化石墨烯(GO)基面含有丰富的含氧官能团,同时具有较大的比表面积,可以改变水泥产物的形状及聚集形态、密实水泥基材料的微观结构、进而改善其力学性能。研究了水灰比和GO掺量对氧化石墨烯/水泥复合净浆(GO/C)自收缩特性的影响。结果表明:GO/C的自收缩受水化龄期、水灰比和GO掺量的影响较大,当水灰比为0.42、GO掺量为0.03%时,对水泥净浆自收缩的抑制作用可以达到最优,此时GO/C的28 d自收缩为1.53 mL/100 g,较对照组减小了25%。     

减水剂掺量对水泥净浆及高强自密实混凝土的影响

为探究减水剂掺量对水泥净浆及高强自密实混凝土的影响,在原材料保持一致的前提下,通过适当改变减水剂掺量,对水泥净浆流动度及经时损失和自密实混凝土扩展度及经时损失和抗压强度进行分析。结果表明,随着减水剂掺量的增加,减水剂分子起到了分散作用和空间位阻作用,使得水泥净浆和混凝土拌合物的流动性增加,扩展度经时损失变化不大;混凝土在使用前需确定好减水剂的最佳掺量,从而使新拌混凝土获得最佳和易性能和力学性能;应控制水泥、粉煤灰、砂石等原材料的关键性能指标,关注外加剂与胶凝材料之间的适应性,及时调整混凝土配合比中外加剂掺量或配方。     

掺矿物掺合材水泥净浆的化学收缩与自收缩

采用ASTM试验标准,使用液态高效减水剂作为分散剂,通过超声波混拌将矿物掺合材在水泥净浆中均匀分散,研究了单掺不同矿物掺合材情况下水泥净浆的化学收缩和自收缩.结果表明：水胶比（质量比）为030时,单掺硅灰（SF）或粒化高炉矿渣（GGBFS）,水泥净浆化学收缩和自收缩均显著增大,且其值随掺量的增加而增大;掺入偏高岭土（MK）可加大水泥净浆中后期化学收缩,降低其自收缩;掺入高钙粉煤灰（CFA）或低钙粉煤灰（FFA）可使水泥净浆化学收缩和自收缩值减小,FFA对水泥净浆化学收缩和自收缩的影响强于CFA.     

阳离子性聚丙烯酰胺对水泥净浆性能的影响

研究了阳离子性聚丙烯酰胺（CPAM）对水泥净浆抗折强度、抗冲击强度、容重、空隙率和吸水率的影响。结果发现，向水泥基体中加入低掺量的CPAM，水泥净浆的抗折强度随着CPAM掺量的增多而明显增大，但当掺量达到一定值后则开始减小；随CPAM掺量的增加，水泥净浆的空隙率和吸水率减小，容重增大，冲击强度则基本不变。     

水泥净浆的力电和电力效应研究

本文研究了水泥净浆在外力作用下产生电流的力电效应,以及由于电场作用产生变形的电力效应。通过实验测试了水泥净浆梁弯曲时产生的电流和在外加电场作用下的弯曲变形,表明所产生的电流从梁受压的一侧流出,电致弯曲的方向与施加电场的方向相反,提出了水泥净浆偶电层中离子分布模型。以此探讨水泥净浆力电,电力效应的机理。     

水泥净浆电性能及其与抗压强度的关系

测定了不同水泥净浆电阻率随时间的变化及相应的立方体抗压强度.研究表明,在相同水灰比条件下,高标号水泥净浆电阻率先低于低标号水泥净浆电阻率,而后迅速高出.采用幂函数回归建立了同种水泥1 d电阻率与水灰比的关系.建立了水泥净浆立方体2 d抗压强度与水泥净浆1 d电阻率的线性关系,建立了7,28 d抗压强度与水泥净浆1 d电阻率的对数关系.     

木质素磺酸钙对水泥净浆凝结时间的影响

木质素磺酸盐(简称木盐)具有较强缓凝作用,可提高混凝土工作性、减少坍落度损失,但不利于早期强度发展。本文研究了掺量、分子量、亲水基、金属阳离子和糖分对木质素磺酸钙(简称木钙)缓凝作用的影响。结果表明,木钙对水泥净浆终凝的延缓作用比初凝大。分子量大于1万的木钙级分具有较好缓凝效果,使净浆的初凝延迟而终凝提前。在亲水基、金属阳离子和糖分三个因素中,亲水基种类和含量对木盐缓凝性能的影响最大。羟基含量增加可增强木钙的缓凝作用,将羟基转化为羧基则相反;磺化度的提高可大幅度缩短水泥净浆的终凝时间。     

水溶性聚合物对水泥浆体性能的影响

采用水溶性聚合物-聚丙烯酰胺对水泥浆体进行改性处理,对比分析了不同掺量的聚丙烯酰胺对新拌水泥浆体的凝结时间、标准稠度用水量、流动度的影响,以及对硬化水泥浆体力学性能的影响。研究结果表明:聚丙烯酰胺增加了水泥浆体标准稠度用水量,降低了水泥浆体的流动度,聚丙烯酰胺对水泥基复合材料的抗压强度无改善作用,但在其掺量为1%时,复合材料28 d的抗折强度提高了9.55%,而且随着其掺量的增加,复合材料的折压比呈增大趋势,其整体韧性得到改善。     

碳系导电材料对水泥净浆导电性能及微观机理的影响

研究了石墨、炭黑替代碳纤维对水泥净浆电阻率的影响,并通过SEM对其导电机理进行了微观分析.结果表明,石墨、炭黑分别替代10％、25％、40％、50％和60％的碳纤维时,水泥净浆的电阻率呈现波浪式变化,石墨最优替代比例约为40％,炭黑的最优替代比例为25％～40％;碳纤维掺量为1.0％时,碳纤维在水泥基材料中相互搭接形成良好的导电网络;石墨、炭黑适量替代碳纤维,可改善水泥净浆的导电性能,且碳系导电材料自身没有发生变化.     

镁盐对微生物水泥净浆微观结构性能的影响

采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析、压汞测孔法等亚微观测试手段,研究了镁盐对微生物水泥净浆微观结构性能的影响。结果表明,当营养液中仅含钙盐时,微生物矿化产物以方解石为主,并含少量球霰石,矿物呈颗粒状、团簇状。适量镁盐的掺入促进了微生物的矿化作用,形成了针棒状菱镁矿型碳酸镁和方解石型碳酸钙,降低了孔隙率,增加了微细孔隙比率,改善了材料的孔结构。     

减水剂对新拌水泥浆体流变性能的影响研究

采用Haake流变仪研究了LS、FDN、SMF和ASP四种减水剂对新拌水泥浆流变性以及流变性经时变化的影响.结果表明,新拌水泥浆无论掺加减水剂与否,均属于假塑性流体,可用宾汉模型描述.减水剂的掺入明显降低了水泥浆的屈服应力,而对塑性粘度影响不大.当水灰比为0.32时,掺0.4%ASP水泥浆的屈服应力仅为6.64 Pa,而掺等量LS水泥浆的屈服应力较大,为16.28Pa.水泥浆流变性经时变化可分为三个阶段:剪切稀化阶段、剪切应力恒定阶段和剪切变稠阶段.剪切条件下减水剂的掺入有利于水泥浆流动性的保持.在相同条件下,LS对水泥浆流动性的保持能力较优、其次为ASP.     

麦秸纤维对水泥浆体性能的影响

使用质量分数为5%的NaOH溶液对麦秸秸秆进行12 h的浸泡处理,对比分析了麦秸纤维改性前后对新拌水泥浆体的凝结时间、流动度的影响,以及对硬化水泥浆体力学性能的影响。研究结果表明:未改性和改性麦秸纤维均增大了水泥浆体标准稠度用水量,由于改性麦秸纤维中不存在阻止水泥水化的阻凝物质,因此其与水泥浆体具有良好的相容性,在其掺量为3%时,麦秸纤维水泥基复合材料的抗折强度提高了7.48%。     

碳纤维水泥基材料性能试验的正交分析

采用正交试验法分析了分散剂掺量、消泡剂掺量和水灰比三个因素对碳纤维水泥石电阻率、抗压强度以及水泥浆工作性的综合作用,同时比较了两种不同粘度分散剂的作用效果,研究结果表明:分散剂可以有效地提高碳纤维分散,但会降低水泥石的抗压强度和水泥粒子的分散度,且分散剂的掺量越多、粘度越大越明显;消泡剂可以提高水泥浆的流动度以及水泥石的导电性和抗压强度;水灰比增加能增强整个纤维-水泥浆体系的均匀性,因而可明显地提高水泥浆的流动性和水泥石的导电性。正交试验是多性能指标受多因素影响的碳纤维水泥基材料性能研究的有效方法。     

SJP注浆浆液水化进程与流变特性研究

针对陡倾宽缝、松散架空等复杂地层灌浆,普通水泥浆存在"灌不住"、"顺缝跑"等问题,研制开发的SJP水泥基灌浆材料具有初始流动度大、可灌性好,接近可泵期时表现为黏度突增、流动度突降的流变特性。SJP浆材是水泥基浆材掺加改性纤维、硅钙早强剂与稳定剂配制而成,助剂加量为2%~2.5%。掺入水泥浆中的助剂首先在水泥颗粒表面形成溶剂膜,起到调节水泥水化离子与助剂硅钙阳离子浓度变化的作用,实现水化加速期控制成核的速度,最后掺入的稳定剂可以调整水泥水化衰减期的成核和扩散,调节水泥浆的流动时间。SJP浆材由于水化速度快,流动时间可控,水化产物凝结胶连紧密,结石体后期强度较普通水泥浆平均提高15%~25%,解决了水泥基速凝浆材早期强度高后期强度低的问题,得到了较大范围的推广应用。     

汞压法对水泥浆和掺合料水泥浆孔隙分析

硬化后混凝土材料具有细观、微观多孔隙特征,即使配制良好的高性能混凝土,也含有微孔隙和微裂纹。混凝土内部孔隙率及孔径分布对混凝土材料的性质有重要影响,如强度、变形、容重、导热性、吸水性、抗渗性及耐久性等;而矿物掺合料可改变混凝土内部孔隙的分布,从而影响混凝土的性能;因此,对混凝土材料内部孔隙的研究也是混凝土微观研究的一个重要方面。     

超塑化剂对新拌水泥浆体流变性的影响

应用回转粘度计测定不同转速下未掺超塑化剂水泥浆体、掺萘系超塑化剂(UNF-5)和掺聚羧酸系超塑化剂(COPOCA202)浆体的流变参数,对比三者的回滞曲线,并计算了剪切速率上升和下降时各个浆体的屈服应力和粘度。相同水灰比下,各个试样剪切应力、粘度、回滞圈面积以及上升和下降阶段屈服应力由大到小排列如下:空白>UNF-5>COPOCA202;剪力作用下,各试样屈服应力均有所下降,空白和UNF-5试样粘度下降而COPOCA202粘度几乎未变。根据水泥颗粒的特征,认为新拌水泥浆体的结构为由不同大小和刚度的絮凝单元连接成的一个整体结构。本文采用该认识对以上的现象进行了解释。