PRC低水胶比体系硅酸盐水泥水化特性与力学性能研究

本文研究了PRC（Pore Reduced Cement)材料的成型压力和养护龄期对水泥强度发展的影响和成型工艺与材料力学性能之间的联系，探讨了在PRC低水胶比体系中水泥的水化程度随龄期变化的规律和水泥水化产物微观形貌特点以及优化成型工艺来提高材料性能。     

超低水胶比水泥混凝土的自收缩特性及其机理

测试了水胶比为0.10~0.16水泥净浆及水胶比为0.16~0.50混凝土的自收缩,分析了石灰石粉和龄期对超低水胶比水泥净浆自收缩的影响.结合水泥石孔结构与水化进程,探讨了超低水胶比水泥混凝土的自收缩机理.结果表明:当水胶比≤0.16时,水泥净浆自收缩随水胶比的降低而降低;当水胶比低于0.25时,混凝土自收缩随水胶比的减小而降低;当水胶比高于0.25时,混凝土自收缩随水胶比的降低而增加;当水胶比为0.25(临界水胶比)时,混凝土的自收缩最大;磨细石灰石粉可以很好抑制水泥净浆的自收缩;超低水胶比水泥净浆1 d龄期的自收缩可达到180 d龄期收缩值的50%以上;超低水胶比水泥混凝土的自收缩特性与水泥石中孔结构以及水化进程有关.     

低水胶比水泥基复合材料的流变特性

选择合理的流体模型是研究水泥基复合材料流变特征和工作性能的首要关键问题。本文测试了不同胶凝体系的低水胶比水泥基复合材料的流变曲线,分析其适用的流变模型。结果表明:低水胶比水泥基复合材料表现出典型的胀流型流体特性;Bingham模型不能准确表征低水胶比水泥基复合材料的流变特性,采用Herschel-Bulkley模型更为适宜。     

低水胶比水泥基复合材料的流变特性

测试了不同胶凝体系低水胶比水泥基复合材料的流变学性能、绘制了流变曲线,分析其适用的流变模型。结果表明,低水胶比水泥基复合材料表现出典型的胀流型流体特性,Bingham模型不能准确表征低水胶比水泥基复合材料的流变特性,采用Herschel-Bulkley模型更为适宜。     

骨料型铁尾矿砂水泥基灌浆料力学性能影响因素试验分析

通过抗压强度、抗折强度试验,考察水胶比、砂率和铁尾矿砂掺量对骨料型铁尾矿砂水泥基灌浆料的力学性能影响情况,得到最优的配合比参数。试验结果表明:经过优化配合比,骨料型铁尾矿砂水泥基灌浆料具有与普通骨料型水泥基灌浆料相似的力学性能,说明用铁尾矿砂配制骨料型灌浆料是可行的。     

低水胶比水泥基材料的自收缩

论述了低水胶比水泥基材料自收缩产生的机理，探讨了自收缩的测定方法并分析了水泥浆体宏观尺度上自收缩的研究模型。通过试验初步研究了水胶比为0.16的超高性能砂浆的自收缩。     

水泥基灌浆料的发展及在结构加固工程中的应用现状分析

近年来,水泥基灌浆料由于其优良的性能在工程中得到了广泛应用,针对此,阐述了水泥基灌浆料的发展,性能特征及其在土木工程结构加固领域的应用现状及施工要点,并提出目前在使用过程中存在的主要问题及解决的方法措施。     

超低水胶比及硅灰对水泥净浆早期自收缩的影响

采用自行研制的波纹管测试系统,测试超低水胶比水泥净浆的早期自收缩;并通过测试毛细管负压和水化程度,对自收缩结果进行分析,定性阐述超低水胶比水泥净浆的自收缩机理及规律。结果表明,当水胶比低于0.18时,水泥净浆的自收缩随水胶比的减小而降低;反之则增加;当水胶比为0.18(临界水胶比)时,水泥净浆的自收缩最大。硅灰可以很好地抑制超低水胶比水泥净浆的自收缩,当水胶比为0.15,硅灰掺量为5%和10%时,水泥基材料48h的自收缩分别降低了25.8%和56.3%。     

低水胶比时水泥-粉煤灰复合胶结材的水化性能

研究了水泥粉煤灰复合胶凝材料在低水胶比条件下的水化产物与硬化浆体显微结构，探讨了高效减水剂对复合胶凝材料的水化产物、水化程度、硬化浆体显微结构的影响．水泥粉煤灰复合胶凝材料的水化产物与普通硅酸盐水泥相同．球形的粉煤灰微粒在浆体中起到微集料的作用，在低水胶比条件下，有助于改善新拌浆体的流动性与硬化浆体的断裂性能，提高其强度．掺有ＦＤＮ的复合胶凝材料其初期水化程度并不因表观水胶比低而降低．水泥粉煤灰复合胶凝材料与高效减水剂协同作用，在低水胶比条件下能获得较好的力学性能．     

超高性能水泥基灌浆料的孔结构特征

基于水泥-硅灰-矿粉三元胶凝体系,在超低水胶比条件下制备超高性能水泥基灌浆料（UHPCG）,并采用压汞法分析其不同水化龄期的孔体积分布曲线、孔结构特征参数和孔径分布,研究孔结构特征。结果表明,在超低水胶比条件下,UHPCG的总孔隙率较低,且随着水化龄期延长,孔径趋于细化,结构也更密实。在标准养护28d龄期条件下,UHPCG的总孔隙率低至4.14%,平均孔径低至15.5nm,最可几孔径低至12.2nm。当标准养护龄期由1d增至28d时,小于20nm的无害凝胶孔在孔径分布中的比例大幅增长,大孔向无害凝胶孔转移,孔径分布趋于向无害凝胶孔集中,有利于提高其强度和耐久性。     

水泥基灌浆料性能影响因素探讨

通过试验探讨了水泥基灌浆料组分对性能的影响,包括水泥、硅灰、胶砂比和外加剂的选用和大致掺量.     

负温水泥基灌浆料的抗压强度研究

研究了防冻剂、早强剂、水泥复配合比例以及胶砂比等参数对水泥基灌浆料抗压强度的影响规律,研究结果表明:随着胶凝材料中硫铝酸盐水泥含量的提高,灌浆料抗压强度呈先增大后降低的趋势,最佳复配合比例为8.5:1.5;随灰砂比增大,灌浆料各龄期抗压强度均增大,但是灰砂比从1:1提高到1.1:1时,抗压强度增长幅度较小;在负温养护阶段,防冻剂对灌浆料抗压强度具有较大影响,掺加防冻剂灌浆料-1、-3 d抗压强度是未掺加防冻剂灌浆料的2倍以上,(-3+28)d强度比未掺加防冻剂灌浆料高出20%;碳酸锂、甲酸钙等早强剂对负温条件下灌浆料的抗压强度影响不大,甚至有负面影响,但是对转入标准养护后的抗压强度有一定的提高作用。     

高性能水泥基灌浆料的试验研究

通过改变水泥基灌浆料的水胶比、粉煤灰掺量及利用复配水泥的方法,选用自研纳米改性粉体聚羧酸高性能减水剂,基于灌浆料的流动性和强度两项主要指标进行了比较分析,总结了影响规律,优化了高性能水泥基灌浆料的配比,确定了最优方案,进一步扩大了其适用范围。     

水泥基灌浆料适用水泥试验分析

以硫铝酸盐水泥R.SAC 425分别按比例替代硅酸盐水泥P.O 42.5、P.O 42.5R、P.O 52.5、P.O 52.5R,试验分析其初始流动度、30min流动度保留值及1d、3d、28d抗压强度。试验结果表明,硫铝酸盐水泥R.SAC 425分别按比例替代P.O水泥对初始流动度影响不大,替代P.O 42.5水泥、P.O 42.5R水泥、P.O 52.5水泥超过50%时,使得浆料30min流动度保留值急剧下降,替代P.O 52.5R水泥超过65%时,使得浆料30min流动度保留值急剧下降;硫铝酸盐水泥R.SAC 425分别按比例替代P.O水泥对抗压强度的影响均表现为提高1d、3d强度,降低28d强度,对快硬性水泥降低28d强度幅度稍小,对非快硬性水泥强度降低较大。     

低水胶比时水泥—粉煤灰复合胶结材料的水化性能

研究了水泥－粉煤灰复合胶凝材料在低水胶比条件下的水化产物与硬化浆体显微结构，探讨了高效减水剂对复合胶凝材料的水化产物，水化程度，硬化浆体显微结构的影响，水泥－粉煤灰复合胶凝材料的水化产物与普通硅酸盐水泥相同，球形的粉煤灰微粒在浆体中起到微集料的作用，在低水前比条件下,有助于改善新2浆体的流动性与硬化浆体的断裂性能，提高其强度，掺有FDN的复合胶凝材料其初期水化程度并不因表观水胶比低而降低，水泥－粉煤灰复合胶凝材料与高效减水剂协同作用，在低水胶比条件下能获得较好的力学性能。     

普通硅酸盐水泥配制水泥基灌浆料的实验研究

通过实验研究普通硅酸盐水泥配制高强灌浆料以及各种原材料对灌浆料性能的影响。     

高温缓凝剂对水泥水化的影响

本文采用结合水量法、定量X射线衍射法研究了高温缓凝剂对水泥水化程度和水泥熟料矿物水化的影响,并对水化后期水泥石断面微观结构进行了扫描电镜观察。试验结果表明,高温缓凝剂能有效延缓水泥早期的水化进程,而对后期水化程度、水泥石的微观结构并无明显影响。     

UEA/硅灰石粉对水泥基灌浆料性能的影响

以UEA膨胀剂为膨胀源,制备了单掺UEA及双掺UEA和硅灰石粉的两种水泥基灌浆料试样,并对其竖向膨胀率、流动度和强度等指标进行了测试与分析。试验结果表明,UEA可使水泥基灌浆料获得足够的膨胀值,但其强度、流动度随UEA掺量的增加而降低;与单掺UEA试样相比,掺加硅灰石粉可对试样的膨胀产生一定的约束,明显提高灌浆料的强度,但流动度有所下降。     

未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响

采用高温加速试验,并结合烧失量法、力学试验、测长法、电通量法、碳化等手段研究了不同养护温度和水胶比条件下未水化水泥颗粒后期水化对UHPC性能的影响。结果表明:60℃水养护能够有效加速UHPC中未水化水泥颗粒的后期水化,试块的结合水量在90d内趋于稳定。随养护龄期的增长,UHPC试块先收缩后膨胀,90d的抗折强度、抗氯离子渗透性和抗碳化性能均下降,抗压强度尚无明显损失。水胶比越低,UHPC试块90d的结合水量增长率越大,膨胀值越大,抗折强度损失率也越高。