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。     

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。     

减缩抗裂型水泥基材料及其工程应用

设计了干燥收缩、自生收缩、椭圆环约束等试验手段,研究了矿物质微膨胀剂、硅灰和减缩剂对水泥基材料体积稳定性的影响及其作用机理。试验结果表明:(1)矿物质微膨胀剂具有较强的收缩补偿作用,随其掺量的增加,干燥收缩与自生收缩降低,当掺量为25%时,可使初始开裂时间延长至82 h。(2)随硅灰掺量的增加,干燥收缩和自生收缩增大,当掺量为10%时,初始开裂时间降低至22 h,此时开裂敏感性最大,因此硅灰掺量应合理控制。(3)减缩剂可以大幅度降低砂浆的开裂敏感性,且与其他外加剂相容性良好,对养护温度变化不敏感。由此,设计制备出一种用于重大工程结构混凝土保护层的体积稳定性优良的减缩抗裂型水泥基材料。此外还介绍了"矿物质微膨胀剂-减缩剂-混杂纤维"裂缝控制技术在武汉长江隧道工程中的应用情况。     

刚性结构水泥混凝土道面砂浆恢复层材料研究

水泥混凝土道面砂浆层易为行车荷载磨损破坏,修复时因结构受力及新旧材料变形差异影响,处理难度大、使用寿命低.针对上述问题,研发出水泥混凝土道面超薄罩面修补材料.与普通水泥混凝土修补材料相比,该材料具有早强、快硬、收缩低、干缩性能优异、抗冲击性能优异等优点,2h抗压强度可达20 MPa,28 d的干缩率为5×10-5.借助差热分析和扫描电镜,研究了超薄罩面修补材料的微观结构;实体工程验证了其铺筑简单的特点,使用效果佳,便于推广.     

桥梁伸缩缝快速修补材料配制及性能研究

为解决因桥梁伸缩缝修补周期较长而造成道路拥堵、车辆通行效率降低的问题，采用特种水泥和硅酸盐水泥作为复合胶凝体系，通过调节灰砂比、减水剂及矿物掺合料，制备了一种快速固化的水泥基砂浆材料，并对砂浆的和易性评价指标和力学性能进行试验，得到砂浆的最优配比为：灰砂比1∶1.1,减水剂0.2%,硅灰、矿粉、粉煤灰掺量分别为水泥用量的6%、2%、4%。试验结果表明，基于最优配方，快速修补材料流动度达到200 mm左右，凝结时间控制在15 min～25 min,具有良好的施工和易性，且2 h抗折强度和抗压强度分别达到7 MPa和25 MPa, 28 d抗压强度达到50 MPa以上，干缩率小于0.02%,是一种理想的桥梁伸缩缝快速修补料。     

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。     

水泥-乳化沥青-环氧乳液复合材料耐久性及微观机理研究

对水泥混凝土路面薄层修补材料水泥-乳化沥青-环氧乳液复合胶浆(CAE)的收缩性能、抗渗性能和抗化学侵蚀性能进行了研究,并通过FTIR(红外光谱)和SEM对CAE复合胶浆的硬化机理进行了分析。结果表明:相比普通水泥砂浆,CAE干缩率明显降低,抗渗性由普通1.3 MPa发生渗透提高到1.5 MPa,并且CAE抗酸侵蚀质量损失率较水泥乳化沥青砂浆降低了34%,乳化沥青和环氧乳液固化后形成相互交织的互穿网络,很好地改善了CAE复合胶浆材料的孔隙结构,提高了CAE的耐久性。     

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。     

超高性能混凝土双阶段收缩调控技术研究

开展单掺矿物膨胀剂或塑性膨胀剂对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)工作性、抗压强度和自收缩规律的试验研究，并在此基础上将矿物膨胀剂和塑性膨胀剂进行双掺，研究对UHPC早龄期的收缩补偿效果。试验结果表明，单掺适量的矿物膨胀剂可显著降低UHPC硬化后的自收缩，氧化镁类和CSA复合膨胀剂对抗压强度影响较小，氧化钙类和HCSA复合膨胀剂略微降低了28 d抗压强度；单掺塑性膨胀剂对UHPC扩展度和初凝时间基本无影响，可有效抑制UHPC塑性阶段的收缩，但对28 d抗压强度有不利影响；双掺0.03%CP2塑性膨胀剂与5%的CSA复合膨胀剂时，UHPC塑性收缩降低77%,28 d自收缩为414×10^-6(降低26%),28 d抗压强度为107 MPa(降低13%),强度略低于两者单掺。混凝土早期开裂试验和环约束试验表明调控后的UHPC抗裂性能较好。     

添加剂对纤维混凝土性能影响

为了进一步改善传统修补用纤维混凝土的综合性能,便于更好地应用于混凝土维修工程中,将多种有机与无机外加剂加入传统的纤维混凝土中,采用系统试验的方法,对传统配合比进行了优化设计,拟改进其黏结力低、收缩变形大、易开裂等缺点。具体进行了各种添加剂对纤维混凝土抗压性能测试与分析、黏结力测试与分析、空气中、水中的收缩变形的影响试验与分析,并对微观状态进行了SEM扫描分析。结果表明:通过掺入适量的丙烯酸树脂乳液、丁苯乳液、乳胶粉等材料,一定程度上降低了纤维混凝土抗压强度,但其黏结力提高;微硅粉、纳米二氧化硅等材料加入既提高了纤维混凝土的抗压强度,又提高了黏结力。通过系统论述分析,最终确定有机、无机添加剂最佳掺量为:6%丙烯酸树脂+5%微硅粉+0.04%纳米二氧化硅。优化后的纤维混凝土28 d最高黏结强度可达3.0 MPa以上,抗压强度保持在50 MPa以上。通过测试,纤维混凝土最优配合比在水中、空气中的膨胀与收缩在±0.02%之间,远小于传统纤维混凝土的变形量。SEM微观扫描电镜显示,优化的配纤维混凝土砂浆发生了明显变化,添加剂的加入很好地改善了纤维混凝土的水化产物质量,有机膜的存在大大提高了界面的黏结力。优化后的最优配合比可用于混凝土养护与维修工程中。     

聚丙烯纤维增强再生水泥稳定碎石基层材料性能研究

通过对0 %～0.4 %掺量聚丙烯纤维（PP）和0 %～60.0 %再生骨料（RA）进行了30组再生水泥稳定碎石材料组成设计,开展了无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩系数及疲劳寿命性能试验研究。结果表明:采用0.3 %聚丙烯纤维可显著提升再生水泥稳定碎石相关性能,稳定碎石材料的疲劳寿命和劈裂强度受再生骨料掺量的变化最为敏感;在综合保障再生水泥稳定碎石性能的基础上,再生骨料利用率最大可达到50.0 %。     

水镁石纤维对再生基层材料路用性能的影响

为了改善再生基层材料路用性能,选取不同水镁石纤维和水泥的掺量作为关键影响因素,采用无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、抗弯拉强度试验和抗压回弹模量试验,评价影响因素对再生基层材料的路用性能影响;采用干缩和温缩性能试验,评价不同水镁石纤维掺量对再生基层材料收缩性能的影响。研究结果表明:增加水镁石纤维和水泥的掺量对再生基层材料各项力学性能有所增强,但水镁石纤维对再生基层材料的不同性能改善略有差异。其中,随着纤维掺量的增加,在掺量小于4%时,再生基层材料的劈裂强度与抗弯拉强度为阶梯式增加;在掺量大于等于4%时,其增长速度相对缓慢。此外,掺入水镁石纤维对再生基层材料的干缩和温缩性能也均有所改善。     

磷酸盐水泥砂浆修复剂的制备与性能研究

为分析以磷酸盐为基材的水泥砂浆修复材料的性能，对其进行制备并采用硅酸盐与硫铝酸盐为对比修复材料，对不同类型修复材料的扩展度、抗压强度等进行测试，并采用显微镜与PH试纸等方法分别对黏结截面裂缝宽度、黏结性能与渗水性能进行分析。研究结果表明:磷酸盐水泥砂浆修补材料所对应的黏结界面裂缝宽度最小，且黏结强度最大、渗透时间最长，以磷酸盐为基材的水泥快速修补材料具有良好的修复与黏结性能。     

玄武岩纤维对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响研究

在乳化沥青水泥稳定碎石基层材料中添加掺量0.6 ‰，长度为18 mm的玄武岩纤维后，通过室内试验对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响进行研究。结果表明:随着养护龄期的增加，乳化沥青水泥稳定碎石的弯拉强度逐渐增加，干缩应变逐渐降低；相比不掺玄武岩纤维的乳化沥青水泥稳定碎石，掺纤维后，乳化沥青水泥稳定碎石的最大干密度和最佳外掺水量变化不大；乳化沥青水泥稳定碎石的抗疲劳性能提升，且各个龄期的的干缩应变明显降低，弯拉强度明显上升。通过工程应用表明，在乳化沥青水泥稳定碎石中添加玄武岩纤维能很好地降低反射裂缝，提升道路整     

再生水泥混凝土性能的试验评价

该文阐述了利用由旧路面水泥混凝土块破碎而成的再生骨料,进行再生修补型路用混凝土的性能试验。着重介绍其抗压强度、抗折强度、干缩变形以及抗冻性能的测试。结果表明,所配制的再生早强型和再生快修型混凝土具有较好的力学性能和耐久性能,可用于重交通等级路面的修补。     

盾构泥浆絮凝-固化联合作用试验研究及宏细观探析

为解决目前盾构泥浆（经泥砂分离）资源化利用率低的问题，开展絮凝-压滤-固化试验和絮凝-固化试验，进行泥浆脱水性能、流动度、固化体无侧限抗压强度等宏观性能测试和SEM（scanning electron microscopy）、CT（computed tomography）扫描等细观性能测试，探究絮凝-固化联合作用下盾构泥浆高效建材化利用和流动化填料利用的可行性。研究结果表明： 1）絮凝-压滤-固化试验中，采用絮凝-固化剂处理的泥浆脱水速率最快，说明固化作用对泥浆脱水性能有促进作用； 2）高压挤压下硅酸盐水泥基絮凝-固化体可大幅脱出水分，固化体3 d无侧限抗压强度达2 MPa左右，具有建材化应用的潜力； 3）絮凝-固化试验中，采用硫铝酸盐水泥基絮凝-固化剂处理后的泥浆流动度在20~30 cm，3 d无侧限抗压强度最高可达130 kPa以上，具有流动化填料应用的潜力； 4）细观形貌测试结果表明，絮凝-固化剂的絮凝作用与固化作用可相互促进，提高固化体的强度。     

水镁石纤维对水泥稳定再生碎石路用性能的影响

依托某城市快速路改扩建工程,进行天然碎石、再生碎石、水镁石纤维等原材料性能指标试验;对掺配水镁石纤维颗粒的水泥稳定再生碎石进行组成设计;通过重型击实试验、无侧限抗压强度以及干缩应变试验,对比性能指标差异;对比分析三类路基材料的经济成本.结果表明:水镁石纤维改良方案可增强水泥稳定再生碎石的强度,显著提升抗裂能力;掺配水镁...     

快速修补混凝土的收缩性能及其评价方法研究

主要研究了快速修补混凝土的干缩、早期收缩、自收缩性能以及初长测试时间对混凝土收缩性能评价的影响。研究结果表明,快速修补混凝土的收缩比普通混凝土大,且快速修补混凝土的收缩是以自收缩为主;快速修补混凝土的收缩在3 d龄期内的发展非常迅速,3 d龄期以后快速修补混凝土的收缩与普通混凝土相当;初长测试时间对快速修补混凝土收缩性能的评价有重要影响,如果按照普通混凝土收缩试验方法,在混凝土成型后的2~3 d龄期后开始测初长,将会严重低估快速修补混凝土的收缩性能,低估程度达20%~40%。因此,本文建议当进行快速修补混凝土的收缩试验时,在快速修补混凝土的抗压强度达到5~7 M Pa时进行拆模,并立即送入恒温恒湿室放置1 h后即可测初长。