钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。     

焙烧硅藻土对水泥基材料力学性能的影响

采用焙烧法对硅藻土进行改性,将改性后的硅藻土通过外掺的方式掺入水泥基材料中,然后研究改性前后的硅藻土对水泥基材料力学性能的影响.结果表明:焙烧法改性的硅藻土具有良好的火山灰活性,且焙烧温度为800℃时硅藻土火山灰活性最高;当掺量为2%,硅藻土的焙烧温度分别为200,500,800,1100℃时,其3d抗压强度比原始硅藻土水泥基材料分别提高了12.65%,8.08%,10.59%,16.32%,说明改性硅藻土对水泥基材料早期强度有一定促进作用;当掺量为2%、硅藻土焙烧温度为800℃时,改性硅藻土水泥基材料28d抗压强度可达78.05MPa,比纯水泥基材料提高了21.08%.XRD、SEM、综合热分析结果表明,改性硅藻土改善了水泥基材料的内部结构,使水泥基材料密实度增加,从而提高其强度.     

不同配合比参数对高延性纤维增强水泥基复合材料的性能影响

通过不同配合比对高延性纤维增强水泥基复合材料进行稠度、抗压和抗折强度试验,分析研究水胶比、砂胶比、纤维掺量对高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的性能影响。试验结果表明:随着水胶比增大,ECC的抗压强度逐渐降低,在0.30～0.40水胶比范围内,水胶比对28 d抗折强度影响较小;随着聚乙烯醇纤维掺量增加,ECC的抗压和抗折强度逐渐上升;砂胶比对水泥基复合材料的抗压和抗折强度影响较小。     

PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能研究

以水胶比、PVA纤维体积掺量、纳米Si O2掺量和减水剂掺量为因素及其合适的水平,通过正交试验设计水泥基复合材料配合比并进行力学性能测试分析。结果表明：影响水泥基复合材料28d抗折强度的主次因素为PVA纤维体积掺量>水胶比>纳米Si O2掺量>减水剂掺量;影响水泥基复合材料28d抗压强度的主次因素为水胶比>纳米Si O2掺量>PVA纤维体积掺量>减水剂掺量。     

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%。     

高延性剑麻纤维水泥基路面材料配合比研究

通过正交试验研究了水胶比、砂胶比、粉煤灰掺量和剑麻纤维掺量对水泥基路面材料抗压性能和弯拉性能的影响。结果表明,高延性剑麻纤维水泥基路面材料的最佳配合比为：水胶比0.30、砂胶比0.4、粉煤灰掺量30%、剑麻纤维掺量0.5%,此时,试件的弯拉强度满足JTG D40—2011《公路水泥混凝土路面设计规范》的要求,且抗压强度较高,为66.62 MPa。     

复合胶凝材料水胶比对胶砂性能的影响研究

本文采用基准水泥、粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉制备胶砂,研究了在不同水胶比及不同复合胶凝材料组成在掺加减水剂条件下胶砂的抗压强度、抗裂性.结果表明:石灰石粉掺量为20％以下时胶砂抗压强度无明显下降;复合胶凝材料体系参照GB/T 17671—1999:胶凝材料总量与标准砂质量之比固定为1:3,胶砂强度并不是水胶比越小,抗压强度越高,而是在0.40水胶比时强度最高,水胶比0.38、0.36时强度有所降低.石粉和矿渣粉双掺或粉煤灰+石粉+矿渣粉三掺效果好.建议0.40作为含石粉的复合胶凝材料在掺加减水剂条件下评价其胶砂强度的水胶比.     

掺合料对超高性能水泥基材料强度的影响

试验采用正交设计方法,研究了石灰石粉、硅粉、粉煤灰等掺合料的掺量及水胶比对超高性能水泥基材料强度的影响,试验结果表明：抗压强度的影响因素次序为水胶比〉石灰石粉掺量〉粉煤灰掺量,抗压强度随着水胶比和石灰石粉掺量的降低、硅粉掺量的增加而提高;粉煤灰掺量对抗压强度的影响较小。石灰石粉的掺入对抗压强度的影响较小,在配制超高性能水泥基材料时适量的掺入石灰石粉是经济可行的。     

养护制度对超高强水泥基材料水化的影响

对比研究了标准养护(20℃、相对湿度≥95%)、早期高温养护(90℃蒸汽养护或水浴养护)下单掺粉煤灰或矿粉的超高强水泥基材料的抗压强度发展规律,并利用热重差热联用热分析仪(TG-DTA)定量分析了其氢氧化钙含量。结果表明:单掺粉煤灰或矿粉试样抗压强度高于纯水泥试样,3 d强度提高2.0%~14.8%,7 d强度提高8.5%~20.4%,28 d强度提高18.0%以上。90℃蒸汽养护3 d可使掺加20%矿粉或纯水泥超高强水泥基材料强度达到标准养护28 d时的强度,且其氢氧化钙量与标准养护28 d水泥基材料中的氢氧化钙量相当。90℃水浴养护3 d的超高强水泥基材料略低于标准养护28 d时的强度。粉煤灰或矿粉通过后期火山灰反应降低了超高强水泥基材料的氢氧化钙含量,且同掺量矿粉的超高强水泥基材料中的被反应的氢氧化钙量更多。     

脱硫灰特性及其干粉砂浆试验研究

对脱硫灰的化学成分、物理性质、微观结构和火山灰活性等进行了系统分析.通过正交试验研究了水泥用量、水胶比、激发剂掺量对干粉砂浆沉入度和7d、28d、60d抗压强度的影响,并确定了以脱硫灰为主要原料,加入适量水泥、少量自配激发剂和减水剂配制干粉砂浆的优化方案.最佳方案为:水泥用量25%、水胶比0.80、激发剂掺量2.5%.     

养护条件对含SAP高性能水泥基材料强度的影响

高性能水泥基材料的低水胶比使胶凝材料水化非常有限,而外界条件变化会影响体系中含水量及性能发展,这在超高性能混凝土更为明显。采用自然养护、水养、密封养护以及后期短暂水养护,研究了养护方式对水胶比为0.18~0.24的高性能水泥基材料强度的影响,并进一步分析SAP粒径的影响。结果发现:SAP有效消除SAP孔对相同初始水胶比砂浆强度的不利影响,尤其在自然养护下;后期遇水时失水SAP重新吸水,可以弥补早期水养时间不足的缺陷,保证强度进一步增加,且SAP掺量越大,弥补效果越明显。因此,低水胶比水泥基材料早期水养时间较短时,后期短暂的水养非常必要,尤其掺入SAP时。     

钢纤维混凝土抗裂性能试验研究

钢纤维可用于提高传统水泥基建筑材料的强度和韧性。钢纤维掺量影响水泥基材料性能,研究最佳钢纤维掺量在水泥基中的作用具有重要意义。试验采用相同水胶比进行了5组不同钢纤维掺量(0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%)的混凝土3 d、7 d和28 d抗压强度及抗裂试验。试验研究结果表明,钢纤维掺量0.8%~1.2%的混凝土抗压强度增长幅度最大,钢纤维混凝土7 d和28 d的抗压强度变化规律相近;钢纤维的掺入提高了混凝土的抗裂性能,随着钢纤维掺量增加,试件单位面积的裂缝条数和开裂面积都显著减小。     

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。     

水泥基盾构同步注浆材料的性能研究

研究了胶砂比、水泥用量和膨润土掺量对水泥基盾构同步注浆材料基本性能、填充性能与抗水分散性能的影响,结果表明,随着水胶比的增大,水泥基注浆材料浆液的稠度和泌水率增加,抗压强度降低,分层度变化不大;随着膨润土掺量的增加,水泥基注浆材料浆液的泌水率降低;结石率可用于评价注浆材料的填充性能;水陆强度比宜作为注浆材料抗水分散性的评价指标。     

激发剂对不同等级粉煤灰激发效果的研究

在配置混凝土过程中加入激发剂,以使水泥基胶凝材料用量降低,或在不降低胶凝材料用量的情况下提高混凝土的强度,并在此基础上开发研制高掺量粉煤灰矿渣混凝土,可以降低混凝土的成本。本试验在改变水胶比、30％掺量不同等级的粉煤灰的情况下,对比掺加HM型激发剂和未掺激发剂的混凝土抗压强度,结果表明,激发剂在低水胶比下,对Ⅰ级和Ⅱ级粉煤灰有较好的激发效果,而对高水胶比和Ⅲ级粉煤灰的激发效果不明显。     

磷酸镁水泥基材料收缩影响因素研究

试验研究了水泥细度、胶砂比、缓凝剂掺量、水胶比等因素对磷酸镁水泥基材料收缩性能的影响。研究结果表明：磷酸镁水泥净浆的收缩值在7d前发展迅速,之后增长变缓;而磷酸镁水泥砂浆的收缩值则是在28d后才趋于稳定。磷酸镁水泥砂浆的收缩值大大低于普通硅酸盐水泥砂浆的收缩值。磷酸镁水泥基材料的收缩值随着磷酸镁水泥比表面积、胶砂比和水胶比增大而增加;而减少缓凝剂硼砂的掺量和掺人粉煤灰则可在一定程度上降低磷酸镁水泥砂浆的收缩。     

矿物掺合料对低水胶比水泥基材料塑性开裂的影响

采用平板约束法并结合图像分析技术研究了矿物掺合料对低水胶比水泥基材料塑性开裂的影响。结果表明:硅灰显著增大了低水胶比水泥基材料的塑性开裂面积和平均宽度,通过复掺粉煤灰或磨细矿粉均可大幅度降低低水胶比水泥基材料塑性开裂风险。     

废弃玻璃粉在活性粉末混凝土中的应用研究

活性粉末混凝土(RPC)是一种具有超高强度、韧性及耐久性的新型高性能水泥基材料。由于RPC的水胶比很低,导致大量水泥不能得到充分水化,只是作为活性填充料使用。采用废弃玻璃粉部分取代水泥制备RPC,研究玻璃粉掺量和水胶比对RPC抗压强度和微结构的影响。研究结果表明:采用具有一定细度的废弃玻璃粉作为矿物掺合料替代部分水泥配制RPC,可提高RPC的强度;随着玻璃粉掺量的增加,RPC抗压强度提高,特别是玻璃粉掺量不超过20%时。玻璃粉在胶凝体系中发挥了较强的火山灰效应和填充效应,形成了较为稳定的水化硅酸钙等水化产物,进而改善浆体的微结构,提高RPC的强度。     

TRC永久模板水泥基材料力学试验研究

TRC永久模板因不需要钢筋保护层,其厚度可以很薄,由此给水泥基复合材料提出了更高要求。为了获得最佳性能的水泥基复合材料配合比,通过控制短切玻璃纤维掺量、水胶比和灰砂比研究水泥复合材料的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度。研究表明,纤维掺量对提高材料力学性能有较好的效果,但应控制其掺量在5%左右。水胶比0.33及胶砂比0.3时力学性能最好,水胶比过大容易引起泌水现象。     

掺人工火山灰的海工混凝土配合比与抗Cl^-渗透性能研究北大核心

利用42.5级硫铝酸盐水泥配制可在海洋工程应用的快凝早强型混凝土。为降低其应用成本,采用等效替代水泥的方式掺加火山灰,通过正交试验方法考察火山灰掺量、砂率、水胶比来寻求满足C30混凝土强度要求的配合比。然后考察了该配合比下,混凝土的集料浆体比与坍落度、强度之间的关系,以及相应的抗氯离子渗透性能。研究表明,人工火山灰可降低其成本,并仍具有较好的强度和抗氯离子渗透性能。