水性环氧树脂改性高早强快速修补砂浆性能研究

为保证水泥混凝土路面修补后可及时开放交通并延长其服役寿命,以自制特种胶凝材料、水性环氧树脂、纤维为主要原材料,通过优选水胶比和胶砂比,结合水性环氧树脂改性技术,制备出高早强快速修补砂浆,并研究了其力学、耐磨及抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:快速修补砂浆2h抗压、抗折及黏结强度可分别达到20.0 MPa、5.0MPa和3.5MPa以上,28d强度持续增长,且具有优良的韧性和低收缩性,28d收缩率<200×10^-6;与普通C40混凝土相比,快速修补砂浆28d抗硫酸盐侵蚀性能可提高20%~30%,其7d龄期与混凝土28d耐磨性接近,表现出优良的耐久性能。     

道路快速修补水泥砂浆组成设计与性能研究

采用超快硬水泥制备水泥混凝土路面快速修补砂浆(Road Repair Mortar, RRM),通过正交试验研究了水灰比、砂灰比和缓凝剂掺量对凝结时间、抗压强度和黏结性能的影响,并采用干缩性能、韧性及抗硫酸盐侵蚀性能测试评价了RRM耐久性能,结合微观形貌和气孔结构探讨了影响机理。结果表明：RRM凝结时间、力学性能和黏结性能的主要影响因素分别是缓凝剂掺量、水灰比和砂灰比;综合考虑砂浆力学性能与黏结性能,推荐出RRM最优配比,即水灰比为0.32、砂灰比为1.5、缓凝剂掺量为0.3%;最优配比下28 d收缩率为0.017 6%,较对照组降低88.72%,开裂风险低;折压比较对照组提升37.5%,韧性得到改善;抗压、抗折抗蚀系数分别为1.04和1.05,抗硫酸盐侵蚀性能有所提升;SEM和气孔结构分析表明,随着龄期增长RRM内部结构趋向完整致密,孔径分布更加均匀,砂浆各项性能得以提升。     

严寒地区低收缩水泥混凝土道路修补砂浆的研究

以普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料制备水泥混凝土道路修补砂浆。针对修补砂浆收缩大的弊病,采用固体废弃物硼泥为原料制备微膨胀剂,并辅以消泡剂和PP纤维改善修补材料的收缩性能,同时兼顾修补砂浆的力学性能。试验结果表明:少量自制硼泥微膨胀剂的加入提高了砂浆密实度,从而提高砂浆的抗压强度和降低修补砂浆的收缩率;聚丙烯纤维和消泡剂同样对砂浆不同龄期的收缩率有改善作用。与普通修补砂浆相比,硼泥微膨胀剂、消泡剂和PP纤维降低了修补砂浆在高低温时的变形量,这有利于修补砂浆在严寒地区使用时与基体间的界面黏结耐久性。试验中所制备的修补砂浆抗压强度达到70MPa,抗折强度为16 MPa,收缩率为0.08%,优于《修补砂浆》(JC/T 2381-2016)标准中"普通刚性修补砂浆"的相关要求。     

桥墩冲刷破坏纤维水泥基修补材料试验研究

为研究用于混凝土桥墩冲刷破坏的修补材料,采用正交试验法,设计制作纤维水泥基修补材料并进行力学性能研究。在水泥基复合材料中加入pp纤维,采用低水胶比,进行纤维水泥基修补材料试配,将硅灰、粉煤灰、pp纤维和减水剂设为正交因素,根据各因素水平确定正交试验配合比,制备各组配合比试件并测试其抗折强度、抗压强度、耐磨性和抗冲击性,对试验结果进行对比分析。试验结果表明:配制的纤维水泥基修补材料具有优异的力学性能、耐磨性和抗冲击性;纤维和减水剂对修补材料施工性能影响较大;硅灰对修补材料性能有显著影响,增加硅灰掺量会提高力学性能、磨耗性和冲击韧性,但会降低延性指数;增加纤维掺量可以提高延性指数。将该修补材料运用于实际工程中,施工性能良好,修补结构表面无明显开裂、脱落等现象,对于原主体结构具有良好的保护性能。     

沥青路面基层快速修补材料研究

针对沥青路面半刚性基层易发生破损等出现一系列问题,选用水泥、碎石、早强-减水剂、UEA膨胀剂等为原料,运用均匀优化设计方法,配制自密实型基层快速修补材料。通过室内试验研究了各种添加剂(包括早强剂、膨胀剂、水泥及填料等)对抗压、抗折、粘结强度等路用性能的影响。试验发现,在几种配合比中,水泥乳化沥青修补料采用沸石粉8%、早强-减水剂1.8%、8%硫铝酸盐系UEA膨胀剂时其强度最佳,16 h的抗压强度达3.5 MPa以上。修补材料16 h的界面粘结强度达到0.38 MPa,满足基层对粘结强度的要求。试验结果表明,所配制修补材料具有粘结强度高、稳定性好、固化时间短等特点,能满足沥青混凝土路面快速修补的技术要求,而且经济效益和社会效益显著,可以供沥青路面养护部门参考使用。     

沥青路面半刚性基层快速修补材料的应用研究

本文选用水泥、沙子、碎石、早强剂、减水剂、沸石粉、乳化沥青等为原材料,通过室内对比试验,研究了外加剂对抗压、抗折、劈裂、干缩等路用性能的影响,并得到水泥乳化沥青修补料的最佳配合比。结果表明,采用6%沸石粉、2%早强减水剂、6%膨胀剂时其强度最佳,1d的抗压强度就达到4.99MPa,修补材料1d劈裂强度达到0.5MPa以上,满足基层对粘结强度的要求。     

碳酸锂对超早强道路修补砂浆性能的影响

为解决硫铝酸盐水泥制备超早强道路修补砂浆后期强度倒缩问题，采用硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合水泥制备的超早强道路修补砂浆，探究碳酸锂对超早强道路修补砂浆流动度、凝结时间、小时强度和收缩性能的影响。结果表明，碳酸锂对砂浆流动度无明显影响；显著缩短砂浆凝结时间，掺量为0.05%时，超早强道路修补砂浆初凝时间缩短至空白样的23.64%;为满足施工，掺入一水柠檬酸做缓凝剂对砂浆初凝时间进行调节，初凝时间大于15 min;碳酸锂显著提高砂浆抗折和抗压小时强度，2 h抗折和抗压强度分别为5.5 MPa和31.33 MPa,且28 d强度发展稳定无倒缩，砂浆超早期收缩性能为微膨胀，水泥石体积稳定，满足道路修补材料技术要求，实现2 h恢复道路交通的目标。     

混凝土路面快速修补材料的主要性能

介绍一种混凝土路面快速修补材料的主要组成与性能原理。其4h胶砂抗折强度可达5MPa、抗压强度达25MPa以上，具有流动性大、快凝、早强、微膨胀、后期强度继续增长等特性，适用于混凝土路面养护、桥梁的快速修补及抢修、抢建、加固工程。     

水泥基灌浆材料的流动性能研究

为了掌握水胶比、粉煤灰、减水剂、膨胀剂和胶砂比对水泥基灌浆材料流动性能的影响及其最佳配比,通过调整水胶比、粉煤灰、减水剂、膨胀剂和胶砂比的掺量和配比,并引入正交试验来分析对灌浆材料流动度的影响,结果表明:减水剂对水泥基灌浆材料初始流动度和30min流动度影响最为显著,粉煤灰对其初始流动度影响较小,膨胀剂对其30min流动度影响较小。水胶比、粉煤灰、减水剂、膨胀剂和胶砂比的最佳配比为水胶比0.31、粉煤灰20%、减水剂0.8%、膨胀剂6%、胶砂比1.1。     

高吸附性石粉含量对水泥砂浆力学性能及微观结构的影响

为研究高吸附性的花岗斑岩石粉含量对机制砂水泥砂浆性能的影响,对5组不同石粉含量的砂浆流动度、抗折和抗压强度进行了测试,并通过MIP,XRD,SEM试验,研究了不同石粉含量的机制砂水泥砂浆微观结构性能。试验结果表明:对于该高吸附性的花岗斑岩石粉而言,当其含量小于12%时,砂浆和易性随石粉含量的增加而得到改善,砂浆孔隙率随石粉含量的增加而降低,砂浆的强度与微观结构性能随石粉含量增加而提高,并在石粉含量达到12%时强度达到最大;当其含量超过12%后,砂浆需水量较高,和易性变差而密实度降低,砂浆孔隙率增大,且石粉与水化产物的微观结构不利于砂浆强度的发展,砂浆强度随石粉含量的增加而降低。其原因为,当石粉含量不高于12%时,以填充作用、成核作用为主,水化产物和惰性石粉共同填充了砂浆体系的孔隙,砂浆孔隙率随石粉含量的增加而降低,砂浆的强度与微观结构性能随石粉含量增加而提高;但石粉含量超过12%后,“游离”石粉会影响水泥水化产物形态的发展,且其比表面积的影响导致砂浆需水量增大,水泥砂浆和易性变差而不易振捣密实,砂浆孔隙率增大,抗折、抗压强度降低。     

适用于隧道混凝土裂缝修补的水性环氧树脂改性砂浆性能研究

为提供一种可用于隧道管片破损及裂缝修补的高效修补材料,研发一种高强、高黏结性的水性环氧树脂改性水泥砂浆,研究改性砂浆抗折强度、抗压强度和黏结强度,并采用SEM等方法进行微观结构分析。试验结果表明： 1）随聚灰比增大,抗折强度和抗压强度先增大后减小; 2）在研究范围内,黏结强度随聚灰比的增加而减小; 3）改性后砂浆黏结强度增大20%~40%。     

氟铝酸盐水泥基快速修补材料应用技术研究

通过对比试验,研究各种因素对氟铝酸盐水泥基快速修补材料工作性能的影响。研究发现对于氟铝酸盐水泥基快速修补材料而言,三聚氰胺减水剂具有较好的早强及减水效果,砂浆4h强度随掺量增加而有所增长;甲酸钙早强效果不佳,碳酸锂早强效果明显;硼酸和柠檬酸都有良好的缓凝效果。结合试验结果,给出了氟铝酸盐水泥基快速修补材料各种材料的推荐产量。     

活性粉末混凝土(RPC200)的配制试验研究

进行了活性粉末混凝土(RPC200)的配制试验,通过五批试件比较分析了水胶比、砂胶比、减水剂掺量、硅灰与石英粉比等参数对RPC的流动度以及抗折、抗压强度的影响。在保证强度的前提下,用粉煤灰代替部分水泥以改善RPC的流动度,探讨以地方常用材料配制RPC的可能性。     

高性能水泥混凝土配比性能的试验研究

主要研究了两种不同水泥与巴斯夫化学公司和超塑建材有限公司的最新外加剂产品的作用效果;水胶比对混凝土的性能的影响及粉煤灰的掺量对混凝土性能的影响;最后选择部分优化后的试验条件做正交试验后的方差分析表。研究发现水泥J和外加剂K的作用效果明显;在抗压强度大于45 MPa的配合比设计中当选用减水率大于31%,28 d抗压强度比大于151%的高性能减水剂及二级粉煤灰时粉煤灰的适宜掺量范围为35%~45%,水胶比的适宜范围为0.32~0.36;水胶比的增加,抗压强度有所下降,并根据试验结果分析发现当水胶比大于0.36时,抗压强度有明显的下降,因此在施工中水胶比应小于0.36。为了研究外加剂和粉煤灰双掺时对混凝土强度的影响,通过正交试验得出水胶比0.281,灰含量0.4,时间60 d为最优工艺条件。     

透水混凝土强度与渗透性影响因素及效应分析

为了探讨不同骨料级配、水胶比、减水剂用量和外掺砂率对透水混凝土的强度与渗透性的影响，采用控制变量法进行透水混凝土20组配合比设计，并分别对抗压强度(f_cc)、抗折强度(f_f)、透水系数(k)以及有效孔隙率(ρ_e)进行测试。结果表明：1)骨料级配、水胶比、减水剂、外掺砂砂率均对透水混凝土性能产生显著影响，当骨料为单一粒径4.75 mm～9.5 mm的粗骨料、水胶比为0.27、减水剂用量为0.3%时，透水混凝土强度达到最高；2)随着外掺砂含量的增加，透水混凝土的强度呈先增大后减小的趋势，外掺细骨料后透水混凝土的最佳水胶比增大；3)根据强度变化规律，确定最优砂率为4%,抗压强度可达18.55 MPa,透水系数为3.54 mm/s; 4)通过探究透水混凝土强度与渗透性之间的平衡关系，确定最优配合比，即骨料为单一粒径的4.75 mm～9.5 mm粗骨料、水胶比为0.28、减水剂用量为0.3%、外掺砂率为4%,使实际工程中透水混凝土强度与渗透率均满足要求。     

淤污泥陶砂制备水泥基交通降噪材料的研究

研究不同粒径的淤污泥陶砂与膨胀珍珠岩作为骨料形成水泥基材料的吸声性能、抗压强度和耐久性.试验表明:淤污泥陶砂制备的水泥基降噪材料降噪系数低于膨胀珍珠岩制备的水泥基降噪材料的降噪系数,但在交通噪音频率范围800～1 200 Hz内,级配为0.6～1.18 mm的淤污泥陶砂制备的水泥基降噪材料在1 000 Hz处吸声系数达到0.98;其28 d抗压强度最高,能够达到13.6 MPa,远大于膨胀珍珠岩制备的水泥基降噪材料的抗压强度;淤污泥陶砂制备的水泥基降噪材料耐久性能优于膨胀珍珠岩制备的水泥基降噪材料.     

水泥混凝土路面整板快速修补技术的研究

针对浙江省湖州地区水泥混凝土路面整板快速修补的生产难题，从选择混凝土外加剂入手并通过室内试验，研制出在不同施工温度情况下，水泥混凝土3d抗折强度达到4.5MPa的0．7～0．8倍满足施工和易性要求，初凝时间大于2h，外加剂成本不大于50元／m3的早强混凝土。     

水性环氧改性水泥砂浆的路用性能试验研究

水泥混凝土裂缝修复材料受到工程界广泛关注。笔者通过在水泥砂浆中加入水性环氧树脂和水性环氧树脂固化剂得到一种新型改性水泥砂浆修复材料,通过一系列的室内试验,考虑了在不同聚灰比和水灰比情况下,改性水泥砂浆的抗折、抗压、可灌性及粘附力性能。试验对比结果表明:该修复材料能够满足混凝土裂缝修复材料的各种路用性能要求,工作性能良好,早期抗折抗压强度高,早期收缩性好。当聚灰比为30%时,1d抗折强度为6.8MPa,1d收缩率为3.14%,粘结强度高,是一种快速、有效的路面裂缝修复材料。     

铁尾矿砂水泥混凝土性能研究

为了研究铁尾矿砂对混凝土和易性和力学性能的影响,采用坍落度试验和抗折、抗压试验结果分析了不同种类、不同比例的外掺剂对铁尾矿混凝土性能的影响。结果表明:1)铁尾矿砂对混凝土和易性影响较大,其抗折、抗压强度在铁尾矿砂掺入量25%时达到最佳; 2)以25%铁尾矿砂为标准组,对不同外掺剂进行配合比设计,研究在铁尾矿砂基础上外掺剂对混凝土性能的影响。以粉煤灰取代水泥,随着掺量增多,7 d强度降低,90 d强度增加;以硅灰代替水泥,随着掺量增多,坍落度先增加再降低,强度增大;以矿渣代替水泥,随着掺量增多,流动性变好,强度增大。     

早强型水泥基道路快速修补材料性能研究

针对目前水泥混凝土路面常用快速修补材料存在的局限性,设计复配出一种超早强型水泥基道路快速修补材料,并对其物理力学性能和耐久性能进行测试分析。结果表明,由该材料设计制备的水泥混凝土2h抗折强度、抗压强度和黏结强度分别可达到4.0 MPa、29.8 MPa和2.4 MPa,且后期强度不倒缩,能满足2h开放交通要求;与同强度等级普通水泥混凝土相比,其收缩明显降低且耐磨性良好;此外,基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)微观分析,建立了超早强快速修补材料宏观性能与微观结构之间的联系。