磷铝酸盐水泥基灌浆材料流变性能及保水性能

采用低pH值水泥基材料固化高放射废弃物具有很好的优势,而水泥基灌浆材料的流变性能是评价高放废物深地质处置用灌浆材料的重要指标之一.探究了水灰比、外加剂对磷铝酸盐水泥流变性能以及保水性能的影响规律.结果表明:水灰比越大,浆体粘度越小,流动性能越好,但浆体越不稳定,越容易离析;而且MgO膨胀剂的掺入,增大了浆体的粘度,其中膨胀剂活性越高,浆体的流变性越差;羟丙基甲基纤维素醚以及钠基膨润土掺入改善水泥浆体保水性能,羟丙基甲基纤维素醚的保水效果优于钠基膨润土,当HPMC掺量大于0.3%,灌浆液不析水;掺加减水剂降低了浆体的粘度,且聚羧酸系减水剂的减水效果优于萘系减水剂,同时减水剂的掺入会使浆体的稳定性下降.     

环境温度对新拌水泥基材料流变性能的影响研究进展

新拌水泥基材料的流变性能表面上影响其施工性能,实质上决定了其结构的力学性能和耐久性能.水泥基材料的流变性能是时间和温度的非线性函数,获得不同温度下水泥基材料流变性能时变规律,是确保水泥基材料施工质量的关键.基于净浆、砂浆、混凝土三个层次详细介绍了温度对新拌水泥基材料流变性能影响,从水泥水化反应速率、有效水含量和减水剂分散效果三个方面分析了温度影响新拌水泥基材料流变性能的机理,以期为不同温度下水泥基材料施工提供指导.     

复合外加剂对矾土基低水泥浇注料性能的影响

研究了单独外加0.1%的三聚磷酸钠(STP),以及0.1%的三聚磷酸钠(STP)分别与0.01%~0.06%的聚丙烯酸钠(PAANa)或氨基磺酸盐系高效减水剂(AS)复合外加时对矾土基低水泥浇注料性能的影响。结果表明与单独加入STP的浇注料相比,STP与PAANa或AS复合外加的流动值均显著增加,热处理后的物理性能也均略有提高;STP与PAANa复合相对于STP与AS复合的效果来说,在基本配方和加水量相同的情况下,前者的流动性比后者好,而烘干和热处理后,后者的强度略高于前者。     

有机外加剂对油井水泥水化性能的影响

油井水泥中引入外加剂通常用缓凝剂或早强剂,以便能在更高的温度和压力下的进行油井固井作业。以乙醛酸和环己酮为原料,在NaOH溶液中合成脂肪族有机物并将其引入G级HSR油井水泥中,研究添加量为0.2%,0.4%,0.6%和0.8%时对油井水泥水化性能的影响。结果表明,有机外加剂使油井水泥的拌合性提高,有机外加剂添加量为0.2%的油井水泥,水化7 d后,其抗压强度值高于未添加试样的抗压强度。     

外掺机制砂石粉对水泥基材料流变性能的影响及机理

针对机制砂混凝土流变性能敏感性难以调控的问题,研究了机制砂中石粉含量对水泥基材料流变行为影响及其作用机理.利用XRD表征了机制砂中石粉的物相组成,通过水泥净浆流动度和砂浆扭矩参数探索了机制砂中石粉含量对水泥和砂浆流变性能的影响,并通过砂浆需水量以及石粉对外加剂的吸附性能测试研究了石粉对流变性能的影响机理.结果表明,水泥净浆流动度和砂浆扭矩随着机制砂石粉掺量的增大分别降低和增大,且石粉掺量超过10％后影响程度增加更明显.含石粉砂浆的需水量比为93％,表明水泥净浆流动度的降低并不是由于石粉消耗自由水导致的.总有机碳(TOC)测试结果表明,石粉和水泥对外加剂存在竞争吸附,水泥对聚羧酸减水剂的吸附能力更强,聚羧酸减水剂会优先吸附在水泥颗粒表面上,石粉外掺时宏观上表现出水泥净浆流动度会下降,内掺时水泥净浆流动度会逐渐增大.     

功能性添加剂对水泥基灌浆料性能的影响

以普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硬石膏作胶凝材料配制灌浆砂浆,主要研究了减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂、保水剂对灌浆料各项性能的影响。结果表明掺入0.2%羧酸粉剂、0.6%的861(有机硅)消泡剂、0.2%缓凝剂(酒石酸:葡萄糖酸钠=4:6)、0.4%黏度500的纤维素醚配制的灌浆料具有大流动性、微膨胀、早强、高强及强度持续稳定增长等特点。     

石灰石和外加剂对普通水泥性能的影响

本文从水泥生产实际出发，通过水泥砂浆强度测试、Ｘ射线衍射分析、差热分析及孔隙率、孔分布测试等手段，研究用石灰石部分替代矿渣，并掺入外加剂Ｍ和经热处理的石膏来生产普通硅酸盐水泥，从而提高了水泥的早期强度，改善了水泥的后期性能。半工业化生产试验证明，这种水泥达到了节能、降低水泥成本的目的。     

水泥与外加剂相容性影响因素研究

为探究影响水泥与外加剂相容性的因素,本文从混合材品种、水泥温度、外加剂品种、石膏形态等对水泥与外加剂相容性进行试验研究,得到了水泥与外加剂相容性受混合材品种、水泥温度、石膏脱水情况、助磨剂品种、外加剂品种等诸多因素的影响规律.为追求水泥质量的稳定性,在生产控制中应对影响水泥稳定性的混合材品种、助磨剂品种、水泥温度以及石...     

部分外加剂对新型贝利特水泥性能的影响

四硼酸钠、柠檬酸、水扬酸等对新型贝利特水泥有较好的缓凝作用,还影响这种水泥的强度。实验分析认为四硼酸纳和柠檬酸的最佳掺量分别为0.2％～0.3％、0.07％～0.09％。     

复合外加剂对钢渣水泥性能的影响

以碱矿渣水泥的理论为基础，在普通钢渣水泥中加入Ａ矿和Ｂ矿，既解决了钢渣水泥早期强度低的问题，又改善了钢渣水泥的后期性能。通过砂浆强度测试，差热分析，Ｘ射线衍射分析，孔结构测试及电子显微镜分析，探讨了复合外加剂对钢渣水泥性能的影响，研究了其水化产物和水化机理。提出了外加剂的合理掺量。     

不同矿物掺合料对改性硫氧镁水泥性能影响的研究

为探究矿物掺合料对改性硫氧镁水泥的影响及作用机理,分别将不同掺量的粉煤灰、矿粉掺入改性硫氧镁水泥中,对其力学性能、耐水性和耐酸性进行测试,并结合X射线衍射和扫描电镜对其物相组成及微观形貌进行表征和分析。研究结果表明:粉煤灰的掺入会提高改性硫氧镁水泥的3 d强度,但后期强度有所下降,当粉煤灰掺量大于20%(质量分数)时,其28 d抗压强度相较于基准组损失了14.7%;掺入矿粉对改性硫氧镁水泥的前期强度影响较小,并导致后期强度下降,当矿粉掺量为30%~40%(质量分数)时,水泥的28 d强度损失率高达17.3%。适量的粉煤灰与矿粉均能够提升改性硫氧镁水泥的耐水性和耐硫酸腐蚀性,其中水泥的耐硫酸腐蚀性随着粉煤灰掺量的增加而增强,耐硫酸腐蚀效果最好时矿粉掺量为20%。     

不同掺和料对水泥水化热的影响

粉煤灰、磷矿渣和硅粉对水泥的水化热都有一定的影响.单掺粉煤灰可以降低水泥水化热;单掺硅粉提高水泥水化热;复掺粉煤灰和硅粉对水泥水化热影响不大;单掺磷矿渣对水泥水化热降低不大.结合不同工程的实际情况,综合考虑多种因素,选择合适的掺和料是提高混凝土性能,降低成本的有效途径之一.     

粘土水泥浆材流变性能及其对灌浆的影响

粘土水泥浆材性能优越,已广泛应用于水利、矿山、垃圾填埋场等防渗堵漏及基础加固工程,浆材的流变性能对其可灌性和扩散距离有重要影响.利用Broolfield+ R/S流变仪对层流状态下不同配比的粘土水泥浆材的流变参数进行了试验研究,探讨水固比、粘土掺量、温度和岩土体吸附作用及压滤作用等因素对其流变性能的影响.结果表明:粘土掺量对水固比为0.6∶1与1∶1的浆材流变参数影响显著,对水固比为1.5∶1与2∶1的浆材影响微弱;同配比浆材在不同温度下有不同的流变模型.由于岩土体对浆材的吸附作用,浆材的粘度和屈服应力随时间逐渐增大;浆材在岩土体中的压滤效应对粘土水泥浆的流变特性影响较纯水泥浆小,但是同样空隙条件下,粘土水泥浆材更易发生压滤效应.浆材流变性能对其扩散距离的影响显著,粘土水泥浆材的扩散距离明显小于水泥浆材.     

浆骨比及骨料品种对超细水泥灌浆料流变性能的影响

分别选取铁尾矿砂和石英砂为骨料,配制成不同浆骨比超细水泥灌浆料.以浆体对骨料的填充包裹理论为计算依据,采用R/S流变仪分析了骨料品种及浆骨比对灌浆料粘度、触变性及其经时变化方面流变性能的影响.结果表明:随着富余系数的增大,两种骨料配制的灌浆料均表现出粘度及触变性降低,变化幅度逐渐减小的趋势.当铁尾矿砂富余系数达到1.6,石英砂灌浆料富余系数达到1.8时,粘度和触变性变化率明显减小,曲线出现拐点;富余系数达到2.0时,粘度和触变性趋于稳定;相同富余系数的铁尾矿砂灌浆料和石英砂灌浆料对比,两者的流变特性较为接近;20 min经时流变特性,石英砂灌浆料略优于铁尾矿砂灌浆料.二者流变性能较为接近,用铁尾矿砂替代石英砂配制灌浆料对浆体的流变性能不会产生明显不良影响.     

Effect of Different Types of Concrete Polymer Admixtures on Physicochemical and Mechanical Properties of Cement Pastes

Four concrete admixtures were used to modify the physicochemical and mechanical properties of the hardened portland cement pastes. These admixtures include a plasticizer, a superplasticizer, a retarder, and a plasticizer retarder. The effect of the addition of each admixture on the physicomechanical properties of the hardened cement pastes was studied. The results of differential thermal analysis, hydration kinetics, bulk density, and mineralogical constitutions were discussed and related as much as possible to the developed compressive strength of the hardened pastes.     

矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土性能的影响研究

本文研究了矿渣、粉煤灰和烧页岩等矿物掺合料对高阿利特水泥混凝土氯离子渗透性、力学性能及浆体孔结构的影响.试验结果表明:单掺矿渣或粉煤灰能提高抗氯离子渗透能力,复合掺加矿物掺合料可充分发挥各自的性能特性,更有效地提高耐久性能;适量单掺矿渣和烧页岩以及复合掺加矿物掺合料可以提高混凝土的强度;从机理上分析,高阿利特水泥熟料可有效激发矿物掺合料的潜在水化活性,细化了浆体孔径,从而提高了混凝土的抗氯离子渗透性能和强度.     

不同矿物掺合料对蒸养水泥水化产物与力学性能的影响

为探讨矿物掺合料对预制装配式混凝土水化产物与力学性能的影响,采用20％的镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉与矿渣粉分别取代水泥,在早期80℃蒸养7h条件下制备了水泥净浆与砂浆,对比研究了镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉与矿渣粉对7h和28 d龄期蒸养水泥水化产物和力学性能的影响.结果 表明:除了C-S-H与Ca(OH)2外,7h蒸养水泥的水化产物主要为AFm与Ca4Al2O6(CO3)0.5(OH)·11.5H2O,28 d蒸养水泥的水化产物主要为Ca4Al2O6(CO3)0.5(OH)·11.5H2O和Ca4Al2O6(CO3)·11H2O,矿物掺合料对蒸养水泥水化产物种类影响较小;掺镍铁渣粉、锂渣粉、钢渣粉、矿渣粉后,7h蒸养水泥的化学结合水含量分别达到了纯水泥的93.27％、102.22％、90.24％、102.22％,28 d蒸养水泥的化学结合水含量分别达到了纯水泥的93.76％、95.08％、86.27％、95.68％,掺锂渣粉与矿渣粉可以显著提高7h蒸养水泥的水化程度,掺钢渣粉的效果最差;此外,掺锂渣粉、钢渣粉、矿渣粉改变了蒸养7h水泥浆体C-S-H的形貌,除了纤维状C-S-H外,掺锂渣粉水泥浆体中还有蜂窝状C-S-H形成,掺钢渣粉水泥浆体与掺矿渣粉水泥浆体中还有球形与薄片状C-S-H形成;掺锂渣粉可以提高早期80℃蒸养7h水泥胶砂的抗压与抗折强度,但四种矿物掺合料均不能改善28 d蒸养水泥胶砂的力学性能.     

化学外加剂对铝酸盐水泥流动性和强度的影响

本文研究了萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂及碳酸锂三种化学外加剂对铝酸盐水泥净浆流动度、凝结时间和胶砂强度影响.结果表明:两种高效减水剂均可有效地提高铝酸盐水泥的净浆流动度、降低流动度经时损失,并延长水泥的凝结时间,当在减水剂中复掺碳酸锂后水泥净浆的初始流动度扩大、经时损失加大、凝结时间缩短.两种高效减水剂和碳酸锂复合使用均会明显提高铝酸盐水泥的早期强度,但对后期强度的影响规律不同.经吸附量和X-衍射分析测试表明,碳酸锂对高效减水剂有辅助减水效应,而高效减水剂和碳酸锂只是改变了铝酸盐水泥的水化进程,而对水化产物的种类没有影响.     

粘土水泥系列浆材流变性能研究

粘土水泥系列浆材性能优越,价格低廉,可广泛应用于库堤防渗、灌浆加固、溶洞充填、垃圾填埋防护等工程中,其流变性能对灌浆施工及防渗加固效果的影响不可忽视。利用Brookfield+R/S流变仪系统研究粘土水泥系列浆材的流变性能,包括流变模型、粘度时变性和触变性,进而根据其各自流变性能分析其适用范围。结果表明：粘土水泥浆材的流变性能与水固比及粘土掺量有关,其初始粘度较普通水泥浆大,扩散范围可控,在大空隙多孔地层使用适宜配比的粘土水泥浆材进行防渗灌浆,可很好地解决跑浆、串浆的问题,提高灌浆效益;粘土水泥膏浆的流变性能主要与固化剂掺量有关,其初始屈服应力及粘度大,具有良好的抗水流冲释性能,可用于地下动水条件下的防渗堵漏;粘土水泥砂膏浆流变性能与固化剂掺量和砂灰比有关,添加砂料后,初始屈服应力及粘度更大,不易流失,可作为溶洞填充材料,节约工程成本,是耗浆量大的地质条件防渗的优选灌浆材料。     

防腐阻锈剂对水泥胶砂性能影响

将防腐阻锈剂按照不同比例等量替代水泥,研究其对水泥胶砂力学性能、膨胀性能、抗侵蚀性能、钢筋电极电位的影响,并通过SEM扫描电镜观察水泥胶砂3d、7d、28 d的水泥水化产物形貌.试验结果表明:掺入防腐阻锈剂后,水泥胶砂的力学性能、抗侵蚀性能、膨胀性能明显优于基准水泥胶砂;有效阻止了高浓度氯离子对钢筋表面钝化膜的破坏作用,提高了钝化膜的稳定性,具有良好的阻锈性能.防腐阻锈剂可以促进水泥水化,生成较多的钙矾石和C-S-H凝胶,使水泥胶砂结构更为致密,提高了抗侵蚀性能.