普硅水泥和低碱度硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了在不同普通硅酸盐水泥掺量下,硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的流动度,凝结时间和水泥砂浆强度性能的影响。研究结果表明:普通硅酸盐水泥掺量小于50%时,普硅水泥-低碱度硫铝酸盐水泥混合体系的凝结时间和流动度随着普硅水泥掺量的增加而减小。随普通硅酸盐水泥掺量的增加,复合水泥砂浆的强度先减小后增大,当掺量为40%时水泥砂浆的强度达到了最大值。利用XRD和SEM微观测试手段对硫铝酸盐水泥基复合胶凝材料的水化产物和水化机理进行了分析和讨论。     

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。     

一种机场混凝土道面快速修补材料用的胶凝体系制备及微观机理分析

为制备一种机场混凝土道面快速修补材料用的胶凝体系,研究了铝酸盐水泥掺量对硅酸盐水泥-铝酸盐水泥二元胶凝体系凝结时间、力学性能的影响;其后,再加入石膏构成硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元胶凝体系,进一步研究了石膏掺量对三元胶凝体系凝结时间、力学性能的影响,从而初步确定快速修补材料所用的硅酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元胶凝体系的配合比。与此同时,运用X射线衍射和环境扫描电子显微镜分析胶凝体系的微观结构、水化产物,揭示了胶凝体系水化进程和水化机理。     

早强木纹装饰砂浆板的制备与性能研究

通过改变胶凝材料组成制备早强木纹装饰砂浆板,并测试了不同胶凝材料体系下复合水泥砂浆的初凝时间、力学性能及耐久性能。结果表明:随硫铝酸盐水泥掺量的增加,复合水泥的初凝时间呈先减小后增大的趋势;硫铝酸盐水泥的掺加对砂浆早期力学性能和干缩性能有不同程度的改善作用,但对28 d龄期的力学性能和耐磨性存在不利影响。与基准组相比,当硫铝酸盐水泥掺量为50%时,复合水泥砂浆的初凝时间降低84.1%,早期抗折和抗压强度分别提高47.5%和80%,耐磨性降低2.97%,28 d收缩降低42.3%。     

石膏掺量对硅酸盐和硫铝酸盐水泥复合体系性能的影响

硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复合后水泥的矿物组成变得多而复杂,这种复合体系水泥的水化硬化过程是一个多元复杂体系的多种矿物的水化硬化过程。将硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥、无水石膏以合适的比例混合,通过试验和分析,制得早期强度相近、28d强度接近或超过纯硫铝酸盐水泥的复合胶凝体系,得出石膏的最佳掺量。     

普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配改性修补材料性能研究

为对工程进行快速修补,将普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按不同的比例进行复配以研究复合体系的凝结时间、强度、变形等性能,优化配合比,以满足快速修补的特殊要求。试验结果表明当硫铝酸盐水泥含量在15%时复合胶凝材料在各方面均表现出优异的性能,在此基准配合比基础上掺入聚丙烯纤维、高效减水剂及矿物掺合料,可配制出具有较短凝结时间、良好和易性、较高强度的复合胶凝快速修补砂浆。     

高贝利特硫铝酸盐水泥—普通硅酸盐水泥复合胶凝材料体系性能研究

为进一步提升高贝利特硫铝酸盐水泥（HBSAC）与普通硅酸盐水泥（P·O）的性能,获得性能优异、经济性较好的新型胶凝材料,开展了HBSAC和P·O的复配研究。研究了不同复配合比例HBSAC-P·O复合胶凝材料的物理性能、力学性能和干缩性能,结合水化产物的形成分析,阐明了HBSAC-P·O复合胶凝材料体系的水化机理。结果表明：在HBSAC中加入P·O,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少,凝结时间延长,干缩率增加,后期强度增加的同时早期强度降低;在P·O中加入HBSAC,复合胶凝材料的标准稠度用水量减少、凝结时间缩短,干缩率降低,但是其早期强度并未得到提升;HBSAC-P·O复合胶凝材料的水化机理在于削弱了硫铝酸盐矿物的早期水化作用,降低了早期强度;增强了硅酸盐矿物的后期水化作用,提高了后期强度。     

关键组分对高早强自流平修补砂浆的影响

以硅酸盐-硫铝酸盐二元复合水泥为基本胶凝材料体系,通过掺入减水剂,矿粉,石膏来研究它们对自流平砂浆的流变性、小时强度以及凝结时间的影响。研究表明：聚羧酸减水剂能明显改善砂浆流变性,其最佳掺量为0．30％;硅酸盐一硫铝酸盐水泥最佳比例是1：1;矿粉因需水量低,能提高砂浆的流动度,同时会降低砂浆的强度;二水石膏能使砂浆的强度提高,同时起到了缓凝作用,但会降低砂浆的流动度;当矿粉掺量较低时,石膏延缓了硅酸盐水泥的水化,主要起缓凝作用;当矿粉掺量较高且石膏掺量大于2％时,部分石膏用于补充水泥中石膏组分的不足,所以缓凝效果不明显。     

外加剂对硫铝酸盐-硅酸盐复合胶凝体系性能的影响

采用对比研究方法对在硫铝酸盐-硅酸盐复合胶凝体系中不同减水剂、缓凝剂及早强剂对胶凝材料适应性问题进行了研究,解决了普通外加剂对复合胶凝体系中减水、缓凝、早强性能之间的矛盾。     

磷建筑石膏复合胶凝材料的制备与性能研究

以磷建筑石膏为主要原材料,复掺水泥和矿渣制备磷建筑石膏复合胶凝材料,研究了缓凝剂掺量、胶凝材料比例、水胶比和减水剂掺量等4个因素对磷建筑石膏复合胶凝材料性能的影响。结果表明:4个因素对磷建筑石膏复合胶凝材料的性能均有显著影响。随着缓凝剂掺量的增加,复合胶凝材料的凝结时间延长,力学性能降低;随着矿粉掺量的减小,复合胶凝材料的凝结时间延长,强度提高;随着水胶比的减小,复合胶凝材料的表观密度和强度增大;随着减水剂掺量的增加,复合胶凝材料的表观密度、软化系数和强度逐渐增大,吸水率降低。     

早强型支座砂浆的试验研究

以高铝水泥、硫铝酸盐水泥及普通硅酸盐水泥为主要胶凝体系,引入石膏及早强型聚羧酸减水剂,对胶凝体系中各组分及相关外加剂进行优化配比试验,配制出高性价比且力学性能稳定的早强支座砂浆。结果表明:在二元水泥体系中,掺入高铝水泥、硫铝酸盐水泥对支座砂浆流动性产生较大影响;通过调整高铝水泥与普通硅酸盐水泥二元水泥体系的比例可以有效地避免支座砂浆后期强度出先倒缩现象;掺加适量石膏能够大大提高超早强支座砂浆的早期强度;早强型PCD掺量为0.3%时,支座砂浆流动性及力学性能最佳。     

一种聚醚型聚羧酸减水剂对石灰石粉复合胶凝材料的适应性研究

针对石灰石粉在掺合料混凝土中的应用所产生的外加剂与胶凝体系的适应性问题,采用减水剂掺量饱和点和净浆流动度的方法研究了聚醚型聚羧酸减水剂与不同复合胶凝材料体系的适应性影响规律。此试验结果表明:聚醚型聚羧酸减水剂对不同复合胶凝材料组成的体系适应性存在显著差异,石灰石粉的掺入能够降低聚羧酸高效减水剂的饱和点;粉煤灰和矿渣的掺入使得胶凝材料体系中的水泥含量减少,对改善聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性有利;硅灰由于其比表面积大,会吸附大量的减水剂与游离水,使得聚羧酸高效减水剂与石灰石粉—水泥胶凝体系的适应性变差。     

大掺量磨细矿渣对水泥基无收缩灌浆料的性能影响研究

实验以普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复合胶凝体系为基体材料,以高炉粒化矿渣作为掺合料,掺加早强剂、消泡剂、减水剂等外加剂制备无收缩水泥基灌浆材料。试验采用单一变量法,分析各组分的掺量对水泥基无收缩灌浆砂浆体系流动度、凝结时间等新拌性能以及力学性能、膨胀性能等硬化性能的影响,确定各组分的最佳掺量,并利用X射线衍射分析、扫描电镜等现代材料测试方法对砂浆的微观结构和水化产物进行研究。     

三元复合胶凝体系聚合物水泥防水砂浆的性能与应用

聚合物水泥防水砂浆在低温环境中由于水化反应不完全,产品早期抗压强度低、易粉化、抗渗性能差、防水效果不好使其应用受到限制.采用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和无水石膏三元复合胶凝体系制备聚合水泥防水砂浆,对防水砂浆的性能进行研究和应用发现,在聚合物水泥防水砂浆中,硅酸盐水泥的掺量在45％～50％、硫铝酸盐水泥的掺量在10％～15％、无水石膏的掺量在3％～5％时有很好的胶凝匹配性,防水砂浆具有高强度、低收缩率和低吸水率、优异耐水性和良好的耐低温性能.     

水泥混凝土路面修补砂浆的制备

以普通硅酸盐水泥与快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料制备水泥混凝土路面修补砂浆,通过加入减水剂、自制早强剂改善砂浆流动性,提高砂浆早期力学性能。实验结果表明:普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥比例为85%:15%时,胶凝材料有合适的凝结时间。减水剂的加入降低了砂浆中水胶比,在一定程度上提高了砂浆的力学性能,通过加入自制早强剂提高了修补砂浆的早期力学性能。制备的修补砂浆1d抗折强度和抗压强度分别达到4.05、19.00MPa,28d抗折强度和抗压强度分别达到20.18、82.46 MPa,具有良好的力学性能。     

道路桥梁用改性修补砂浆材料的研制

针对混凝土路面裂缝的缺陷,本文采用聚合物改良的修补砂浆对混凝土路面裂缝进行修补,以提高修补路面的抗裂抗腐蚀能力。通过试验硅酸盐水泥与铝酸盐水泥复合砂浆的胶凝时间以及添加剂对于修补砂浆的胶凝时间与固结强度的影响,研究不同的配比下聚羧酸高效减水剂和用水量,同时探究改性砂浆的抗压抗拉强度。结果表明:在硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的质量配比在1∶5～1∶3时,初凝时间较为合理;石膏掺量为10%时,砂浆凝结时间都比较长,为最佳;聚羧酸高效减水剂掺量的增加或用水量的增加有利于初始和30 min时流动度的提高。     

纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结硬化的影响

研究了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥凝结时间、早期水化历程及抗压强度的影响,采用XRD、TG、pH计和SEM等分析测试手段对早龄期水化产物和液相碱度等进行表征,探讨了纳米C—S—H/PCE对硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的增强机理。结果表明:掺加纳米C—S—H/PCE能有效缩短硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥浆体初凝及终凝时间,当C—S—H掺量≥1.0%时,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的初、终凝时间差明显缩短。纳米C—S—H/PCE加快了硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥水化放热速率,提高了总的水化放热量,早期水化产物生成数量多,但对水泥水化产物类型没有影响,硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥体系8、12、16h的抗压强度显著提高。     

聚羧酸系减水剂对铝酸盐水泥性能的影响

测定了自制聚羧酸高效减水剂不同掺量对铝酸盐水泥净浆扩展度、凝结时间及胶砂强度的影响,通过扫描电镜测试了水化产物的形貌,对聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥早期结构的作用机理进行了分析。结果表明:使用自制聚羧酸高效减水剂在适宜掺量时能显著提高铝酸盐水泥的净浆扩展度,并且具有良好的扩展度保持性能;标准稠度时,聚羧酸高效减水剂的掺入使铝酸盐水泥净浆的初凝时间略有延长,随掺量的增大会显著延长终凝时间;相同水灰比时,较低掺量聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度影响不大,掺量大于0.6%时,会显著降低铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度,但聚羧酸高效减水剂掺量不同,对铝酸盐水泥胶砂3d抗折强度和抗压强度影响不大。     

高流态半柔性路面灌浆料试验研究

以硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,掺加适量的减水剂、缓凝剂、纤维素等制备高流态半柔性路面灌浆料,通过单因素试验及正交试验确定半柔性路面灌浆料的合适配合比。结果表明,半柔性路面灌浆料的最佳配比为:水胶比1∶2,胶砂比3∶2,硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥(二者质量比为5.7∶1)86%~88%、膨胀剂5%、微珠7%~9%,减水剂、早强剂、硼酸、硼砂、和易性调节剂掺量分别为胶凝材料的0.10%~0.13%、0.04%~0.06%、0.06%~0.07%、0.06%~0.07%、0.01%。制备的半柔性路面灌浆料具有更好的早强性能和工作性能。     

基于复合胶凝材料体系的超高性能混凝土性能研究

针对桥梁伸缩缝过渡区频繁出现的混凝土破损问题,研发了一种用于桥梁伸缩缝过渡区修复的硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥胶凝材料体系超高性能混凝土（UHPC）,并对其性能及微观结构进行了研究;优选了硫铝酸盐水泥的掺入比例,在某公路伸缩缝修复工程中进行了实际应用。结果表明：合适掺量的硫铝酸盐水泥能够有效提高UHPC的综合性能;当硫铝酸盐水泥质量为水泥总质量的10%时,所制备的UHPC在实际修复工程中的应用效果较好,养护24 h后抗压强度已经达到40 MPa。