掺新型膨胀材料水泥砂浆变形性能研究

基于对富镁尾矿资源化利用途径的开发,制备新型膨胀材料,对新型膨胀材料与掺合料对水泥砂浆自由变形、干缩变形和限制变形性能的影响展开研究。结果表明:升高水化温度对水泥砂浆前期膨胀速率的增加比较明显,对水化后期影响较小;膨胀材料和粉煤灰双掺可较好地抑制水泥砂浆的干缩,使干缩在90 d就趋于稳定;养护温度对水泥砂浆限制膨胀率影响较大,使用该膨胀材料时要注意温控;拟合曲线表明,该新型膨胀材料具有持续稳定的膨胀性能,不存在无限膨胀和回缩现象。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

高吸水树脂对混凝土性能的影响研究

通过水泥砂浆流动度试验、水泥胶砂试件强度试验、水泥胶砂试件干缩试验、混凝土强度试验、混凝土孔结构分析和混凝土面板早期诱导开裂试验,系统研究了高吸水树脂对水泥胶砂及混凝土性能的影响。结果表明,高吸水树脂内养护对水泥胶砂试件流动性影响与其吸水性能有重要关系,但在混凝土中则并不明显;高吸水树脂对水泥胶砂试件早期干缩有很好的抑制作用,后期干缩抑制效果不明显;高吸水树脂对混凝土后期强度降低不大,对混凝土孔结构总孔隙率影响不明显,高吸水树脂增大了混凝土大孔的体积,稍微降低了气孔间距系数;掺吸水树脂的混凝土要控制早期水分蒸发,避免发生塑性收缩开裂。     

外墙涂膜裂统计纹的防治

一、裂纹原因 外墙涂膜的裂纹是基层变形的反映。水泥砂浆收缩和温度变形是抹灰层裂纹的内在原因。水泥砂浆一般存在三种变形：一是干缩变形,干缩率随着水泥用量、水泥品种、砂率和单位用水量的变化而改变;二是自身体积变形,是由砂浆胶凝材料水化引起的,普通水泥砂浆一般表现为收缩,会导致抹灰层开裂;三是温度变形。施工中引起裂纹产生的原因主要有以下几点。     

早期养护制度对水泥砂浆早期抗冻性的影响

文章通过对不同早期养护制度下水泥砂浆的性能研究,分析不同的早期受冻制度对水泥砂浆的宏观强度和微观性能的影响。研究表明,早期受冻会对水泥砂浆造成破坏,尤其是在浇筑后立即受冻的砂浆试件,其强度只能达到同配比下标准环境下养护3 d试件的47.5%。在一定的受冻前标准养护时间下,由SEM图分析可知,随着受冻时间的延长,试件强度降低,水化产生的胶凝材料量减少,孔隙率提高,最可几孔径和中值孔径降低,而这是影响其宏观性能的关键因素。     

酸雨条件下低钙粉煤灰对水泥砂浆强度的影响

按长沙市的酸雨特征,配制了pH值为1．1并含有SO4^2-,Mg^2＋,Ca^2＋,H^＋的模拟酸液;通过干湿交替循环（即在模拟酸液中浸泡1d,再在室内自然干燥1d）加速水泥砂浆试件的腐蚀;研究了低钙粉煤灰对经干湿交替循环加速腐蚀的水泥砂浆试件抗折、抗压强度的影响;对经腐蚀的水泥砂浆试件进行了X射线衍射分析,以探讨其破坏机理．试验研究表明：粉煤灰等量取代水泥质量25％～35％时,经14次干湿交替循环加速腐蚀的水泥砂浆试件的抗折强度低于同等条件下纯水泥砂浆试件的抗折强度,即粉煤灰对水泥砂浆试件在模拟酸液条件下保持其抗折强度不变的能力没有改善作用;经模拟酸液腐蚀后水泥砂浆试件表面粗糙,并伴有剥落现象产生;在pH值较低的模拟酸液作用下,粉煤灰水泥砂浆试件发生破坏主要是因其表面溶蚀及胶凝物质分解所造成的;在模拟酸液作用下,SO4^2-与水泥水化产物作用生成石膏而不是钙矾石．     

聚丙烯纤维参数对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响

利用圆环法测试研究了聚丙烯纤维掺量、长度、几何形状等参数对水泥砂浆在硬化阶段抗干缩开裂性能的影响．实验结果表明：三叶形聚丙烯单丝纤维的掺加能明显改善水泥砂浆在硬化阶段的抗干缩开裂性能，且其掺加的量越多，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；聚丙烯纤维横截面形状不同，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果也不同，其中横截面为三叶形的聚丙烯单丝纤维对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果较好；掺入的三叶形聚丙烯单丝纤维长度越长，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；三叶形聚丙烯单丝纤维经表面处理后，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响有所增大．     

基于石墨烯颗粒的水泥砂浆导电性能研究

采用二电极法测量GNPs导电水泥基复合材料试件的电阻值,研究添加掺量为2. 0%的石墨烯对水泥砂浆电阻率的影响。研究结果表明,石墨烯在水化初期(3 d和7 d)对提升水泥砂浆导电性能影响显著,而在水化中期(14 d)对于提升水泥砂浆导电性影响不太显著。     

矿物掺和料对磷酸镁水泥基修补砂浆强度的影响

试验研究了粉煤灰、超细粉煤灰及硅灰在单掺和复掺条件下对磷酸镁水泥基快速修补砂浆抗压强度、抗折强度及黏结强度的影响,通过X射线衍射(XRD)和环境扫描电镜(ESEM)对磷酸镁水泥砂浆的水化产物与微观形貌进行分析.结果表明:粉煤灰与超细粉煤灰会降低磷酸镁水泥砂浆的抗压、抗折强度,硅灰对砂浆抗压、抗折强度的发展无不利影响;粉煤灰与超细粉煤灰会降低砂浆的早期黏结强度,但可以提高砂浆后期黏结强度的发展速度;硅灰的掺入可以有效提高砂浆的黏结强度.矿物掺和料参与了磷酸镁水泥的水化进程,生成的无定形物质可对磷酸镁水泥砂浆强度进行补偿;矿物掺和料的火山灰活性是改善磷酸镁水泥砂浆黏结强度的重要原因.     

表面密封下的混凝土长期收缩行为试验及分析

混凝土表面干燥收缩不但引起桥梁结构长期变形,加之外荷载作用导致运营中的桥梁结构裂缝不断发展,严重影响结构的耐久性。探索了通过在混凝土外表面设置封闭膜,抑制混凝土内湿度扩散,实现干缩变形及干缩自应力控制方法。开展了试验环境、自然环境及封闭环境下的混凝土材料特性、内湿度以及收缩变形模型试验。试验结果表明,混凝土表面封闭后,对同龄期混凝土强度提高了10%~15%、弹性模量提高3%~8%。同时对混凝土内部湿度分布及干缩变形控制作用显著。其中干缩变形降低了85.1%~55.7%。以试验数据为基础,通过参数反演,标定了混凝土湿力耦合模型参数,实现了试验结果的数值仿真。分析结果表明,由于混凝土封闭层有效控制了混凝土内外湿度差,显著降低了混凝土干缩自应力。为控制混凝土结构干缩变形、降低混凝土表面开裂风险提供了新的思路。     

减缩剂与内养护复合对水泥砂浆性能的影响

研究了密封和干燥条件下,使用减缩剂、饱和轻骨料内养护以及两者复合使用对砂浆收缩、水化以及抗压强度的影响.结果表明：密封条件下,较减缩剂和内养护单独使用,两者复合使用能进一步抑制砂浆内部相对湿度的下降,进而使体系自收缩发展速率和水平显著降低,砂浆7d内保持微膨胀状态,28d自收缩率低于100×10-6;干燥条件下,相比仅使用内养护,复合减缩剂后砂浆干燥收缩明显降低,但由于内养护使砂浆失水量增大,复合减缩剂后减缩效果不及仅使用减缩剂的砂浆;两者复合使用后能够显著降低减缩剂单独使用时对水泥水化和砂浆强度的不利影响.     

粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响

试验研究了粉煤灰和矿粉对水泥胶砂自收缩的影响.结果表明:当胶砂比(质量比)为1:0.5,水胶比(质量比)为0.3时,随水化龄期延长,水泥胶砂自收缩增大,早期自收缩发展急剧.粉煤灰降低了水泥胶砂的自收缩,随着粉煤灰掺量(质量分数)增大,水泥胶砂自收缩减小;掺10%和20%粉煤灰水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别下降了21.1%和29.5%.水化早期(5d前),矿粉掺量(质量分数)在10%～20%时,随着矿粉掺量增大,水泥胶砂自收缩降低;掺10%和20%矿粉水泥胶砂的21 d自收缩较纯水泥胶砂分别增加了11.1%和6.6%.     

混凝土中水泥安定性的简易检验

本文研究了水温与水泥中游离氧化钙水化膨胀速度，水泥胶砂强度和混凝土强度的相互关系。讨论了水泥安定性对混凝土强度的影响以及混凝土中水泥安定性的简易检验。     

水泥砂浆塑性收缩开裂预警机制的初步建立

针对水泥砂浆塑性收缩开裂的问题,基于平板法和八字模法,分别对不同水灰比和灰砂比的水泥砂浆,改变其环境参数与聚乙烯醇(PVA)纤维参数,测试其塑性抗拉强度、塑性毛细管收缩应力及失水蒸发速率,通过在室内建立的水泥砂浆塑性收缩开裂本构方程,对水泥砂浆塑性收缩开裂预警机制的建立进行了探索.结果表明:室内建立的基准水泥砂浆抗裂指数基于失水蒸发速率的一元本构方程及掺纤维水泥砂浆的三元本构方程可有效预测室外环境下水泥砂浆的塑性收缩开裂,由此初步建立了水泥砂浆塑性收缩开裂预警机制.     

高碱度水泥基材料早期开裂敏感性研究

选用粉煤灰、减缩剂和减水剂，采用五路裂缝测定仪和非接触式电阻率测定仪，分别测试了相同水灰比、不同碱类型的水泥砂浆在干燥条件下约束收缩开裂的初始时间与水泥浆体早期水化24h内的电阻率变化，并测定了水泥砂浆在干燥环境下的抗压、抗折强度．结果表明：碱度增加会加速水泥的早期水化硬化以及微结构的形成与发展；Na^ 提高水泥砂浆早期强度、增加约束收缩开裂敏感性的作用要比K^ 的明显，尤其在低水灰比、掺减水剂时其影响更为明显；粉煤灰和减缩荆可延缓水泥(尤其是高碱度的水泥基材料)的早期水化硬化，降低水泥砂浆强度的发展，推迟初始开裂时间．     

掺高效减水剂水泥砂浆的早期开裂研究

采用多通道椭圆环收缩开裂试验、自由收缩试验和强度试验综合评价了萘系（UNF）、聚羧酸类（PC）高效减水剂对水泥砂浆体积稳定性及早期开裂的影响．结果表明,高效减水剂的掺入延长了水泥砂浆的初始开裂时间,从而降低了水泥砂浆的开裂敏感性．高效减水剂降低水泥砂浆开裂敏感性的效果为：聚羧酸类〉高浓型萘系〉普通型萘系．掺高效减水弃1均增大了水泥砂浆的自由收缩值,且水泥砂浆自由收缩值随着高效减水剂掺量的增加而增大．高效减水剂控制水泥砂浆体积稳定性的效果为：聚羧酸类〉普通型萘系〉高浓型萘系．聚羧酸类高效减水剂的掺入减小了水泥砂浆的最大裂纹宽度,而萘系高效减水剂的掺入则加快了水泥砂浆最大裂纹宽度的发展速度．在干燥养护条件下,掺聚羧酸类高效减水剂比掺萘系高效减水剂更能有效地提高水泥砂浆28d的强度．     

养护制度对特种水泥砂浆性能影响研究

论文主要研究了养护制度对特种水泥砂浆性能的影响。研究表明:烘养时间增加,水泥砂浆强度迅速增长,6h后强度增长减缓,在总养护时间相同时,烘养时间增加砂浆抗折强度下降;砂浆自然养护的收缩率是先标养后自然养护的2倍;先烘养后标养的试件膨胀率小,后期收缩率大;表面密封养护可以明显减少水泥砂浆的收缩率。     

聚丙烯纤维砂浆性能研究

本文探讨了聚丙烯纤维增强砂浆的机理,对不同聚丙稀纤维掺量下砂浆的抗折抗压、弹性模量和收缩变形进行研究,分析了纤维的加入对普通水泥砂浆的影响。试验结果表明纤维的加入能提高砂浆的抗折强度,降低砂浆的弹性模量和收缩率。     

加固用丁苯混凝土长期黏结性能及机理研究

研究了加固用丁苯乳液水泥基混凝土/砂浆/浆体与既有混凝土的长期黏结性能,对此类聚合物水泥基材料长期黏结性能作用机理进行试验研究。结果表明,丁苯浆体斜剪、直剪、受折、轴向拉伸及丁苯混凝土劈裂强度性能优越,丁苯砂浆的长期水泥水化程度较高和其特有的有益的水泥水化变化规律相关,丁苯砂浆受热和干缩变形规律不损害其长期黏结性能,有些变形甚至对其长期黏结性能有益,电镜照片显示其界面黏结效果良好,与其宏观良好的长期黏结性能相一致,诠释和推证了其长期黏结机理。研究成果有助于理解此类聚合物水泥基材料的中长期黏结性能,并对实际工程应用中正确选用界面黏结材料及评价黏结效果提供参考。