高强度高韧性氯氧镁水泥基胶凝材料制备

为制备性能优越的氯氧镁水泥基胶凝材料,通过试验研究了粉煤灰、磷酸、有机硅防水剂和硫酸铝对氯氧镁水泥强度和耐水性的影响,在此基础上通过灰关联熵分析了聚丙烯纤维和陶瓷对强度和韧性的影响.试验结果显示,粉煤灰能明显改善强度和耐水性,当其掺量超过25％时,改善效果不明显;磷酸虽能改善耐水性,但当其掺量大于1％时会使强度降低,因此其最佳掺量为1％;有机硅防水剂虽能改善耐水性,但使抗压强度大幅降低,建议氯氧镁水泥中不应添加有机硅防水剂;硫酸铝能同时改善强度和耐水性,综合考虑其最佳掺量为2％.影响抗压强度最主要的因素为5～10 mm陶瓷,而影响抗折强度和折压比的最主要因素为长纤维,当短纤维、长纤维、0～5 mm陶瓷和5～10 mm陶瓷摻量分别为0.8、0.8、0.8和0.4时,氯氧镁水泥在具有最佳韧性的同时有较高的抗压强度.     

利用沙漠沙制备氯氧镁水泥新型复合材料的研究进展

氯氧镁水泥具有凝结硬化快、硬度高等优点,但是过高的制备成本限制了其大范围推广应用。利用有机和无机材料作为外加剂可以降低氯氧镁水泥的成本,但是效果却参差不齐。利用沙漠沙制备氯氧镁水泥复合材料,是近些年防沙治沙新材料制作的重要手段。本文综述了不同比例沙漠沙掺量对氯氧镁水泥结构特征、力学强度、耐水性和抗压强度的影响,并指明了沙漠沙制备氯氧镁水泥材料研究中存在的问题,提出未来发展趋势,以期为深入研究沙漠沙制备氯氧镁水泥新型复合材料提供参考。     

PVA纤维对水泥基材料性能的影响研究

通过对不同纤维掺量的PVA-ECC试件进行抗压强度和抗折强度试验以及干缩试验,探究PVA纤维对水泥基复合材料基本力学性能和干缩性能的影响。结果表明:PVA纤维的掺入,可以提高水泥基复合材料的抗折强度,在0～3.6kg/m~3的掺量区间内,PVA纤维掺量越大,P水泥基复合的抗折强度越大;PVA纤维的掺入可以提高水泥基材料的抗压强度,但是不显著;PVA纤维掺量1.8kg/m~3时,其对水泥基材料的干缩有抑制作用。     

PVA-ECC抗折强度与氯离子渗透性能试验研究

通过抗折强度试验与非稳态氯离子快速迁移方法对11组PVA-ECC试件进行研究,分析粉煤灰掺量及纤维掺量对PVA纤维水泥基复合材料抗折强度与氯离子渗透性能的影响.结果表明:试块抗折强度随粉煤灰掺量的增加而降低,随纤维掺量的增加而提高.当粉煤灰掺量为45％～50％、纤维掺量在1.5％～1.75％之间时,材料氯离子扩散系数最小.     

改性PVA纤维对ECC静力学特性及破坏形态的影响试验研究

为研究表面改性聚乙烯醇（PVA）纤维对ECC静力学特性及破坏形态的影响,对不同纤维掺量的ECC进行了抗折强度、抗压强度及劈裂抗拉强度试验。结果表明：在标准条件下养护28天后,纤维的加入能显著改善水泥基复合材料的力学特性指标,试件的抗折强度、抗压强度及劈裂抗拉强度均与纤维掺量呈正相关,相较之下,纤维掺量对抗压强度的影响最小。改性PVA纤维能显著减轻水泥基复合材料的破坏程度,极大地改善水泥基复合材料的脆性,相较于基体材料,ECC具有较好的延展性和韧性,吸能效果较好。     

乙烯-醋酸乙烯热熔胶对水泥基材料裂缝自修复性能的影响

将乙烯-醋酸乙烯(ethylene-vinyl acetate,EVA)作为修复组分掺入到水泥基材料中,制备成具有裂缝自修复功能的水泥基复合材料。研究了水泥基材料裂缝自修复过程中采用热熔胶技术路线的可行性和含热熔胶的水泥基材料的裂缝自修复性能。结果表明:预损伤30%,50%和70%的试件,经EVA热熔胶修复后抗折强度均超过原始试件。EVA掺量为1%,3%和5%试件的平均修复率分别为104.95%,118.28%和135.60%。EVA的掺入未明显降低标养水泥基材料基体的性能,且掺入适量的EVA能大幅提高试件的抗折强度。含EVA试件受热后抗压强度没有明显变化,而抗折强度和韧性因EVA-水泥浆界面的改善明显提高。当EVA掺量为5%时,受热后试件抗折强度和韧性分别提高了23.4%和130.2%。     

助磨剂在钢渣复合水泥中的应用

研究通过掺加助磨剂粉磨钢渣的方法,提高钢渣微粉的细度和活性,达到高效利用钢渣目的.结果表明,随着钢渣掺量的增加,钢渣复合水泥的抗折强度呈先上升后下降趋势,掺量为30％时抗折强度最高.钢渣复合水泥的28 d抗压强度直线下降,3 d抗压强度先增加后再下降,30％掺量时强度最高,达4.75 MPa.结合实际经济效益,最终确定钢渣复合水泥的配比为熟料-65％、钢渣-30％、石膏-5％,助磨剂A掺量为0.1％时效果最好,相比无助磨剂的钢渣复合水泥,细度降低了49.0％,且28 d抗压强度提高了6 MPa.     

矿物掺合料对氯氧镁水泥早期水化行为的影响

研究了矿物改性氯氧镁水泥前期水化行为,绘制了各矿物掺合料氯氧镁水泥水化电阻率-时间曲线,测试终凝时间以及1 d抗弯与抗压强度。结果表明,矿物掺合料能够延缓氯氧镁水泥水化速度,并随着矿物掺合料掺量的提高,其水化速度逐渐变慢。同等掺量下硅灰延缓反应时间的作用最为明显,其次是石粉与粉煤灰。硅灰的掺入延缓氯氧镁水泥水化速度,大幅度提高其初终凝时间,降低早期强度,其掺量不宜超过20%。粉煤灰与石粉氯氧镁水泥初终凝时间均在规范要求以内,对早期抗弯拉强度与抗压强度影响幅度相对较小。添加粉煤灰与石粉试样晶体较掺硅灰试样结晶程度更高。     

微硅粉复合氯氧镁水泥制备与性能研究

利用微硅粉和氯氧镁水泥制备了不同微硅粉掺量的微硅粉-氯氧镁水泥,研究了微硅粉掺量对微硅粉-氯氧镁水泥抗压强度、耐水性和耐硫酸盐腐蚀性能的影响,并对微硅粉-氯氧镁水泥的物相组成和微观形貌进行了分析.结果表明:当n(MgO):n(MgCl2):n(H2O)体系物质的量比为7:1:15时,氯氧镁水泥样品的抗压强度、耐水和耐硫酸盐软化系数分别为78.85 MPa、0.72和0.76;当微硅粉掺量为30％时,其抗压强度、耐水性和耐硫酸盐腐蚀性能达到最佳,抗压强度达到了83.45 MPa,软化系数分别为0.74和0.78;微硅粉-氯氧镁水泥强度和耐水性能提升原因是微硅粉的微集料效应和火山灰特性.此外,使用工业废弃物微硅粉制备微硅粉-氯氧镁水泥可以明显降低氯氧镁水泥材料的制备成本,提高微硅粉的附加值.     

不同改性剂对氯氧镁水泥耐水性能的改善及其机理研究

采用磷酸、尿醛树脂、苯丙乳液三种不同改性剂对氯氧镁水泥进行改性,实验采用单掺改性剂的方法,研究并对比了无机改性剂和有机改性剂对氯氧镁水泥的强度以及软化系数的影响,并通过XRD分析了改善机理。结果表明,当磷酸掺量为0.6%时,软化系数可达到1.38;尿醛树脂掺量为25%,软化系数可达到1.11;而掺入苯丙乳液,可以小幅度地提高氯氧镁水泥的软化系数;从整体效果来看,无机改性剂对氯氧镁水泥耐水性能的改性效果优于有机改性剂的。