硫铝酸盐水泥基超早强快速修补材料 力学性能的试验研究

为改善硫铝酸盐水泥基超早强快速修补材料的力学性能,通过改变胶砂比、水胶比、掺加缓凝剂以及早强剂,对硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度和胶砂流动度进行了研究。结果表明:随着胶砂比的逐渐增大,硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度逐渐增加;随着水胶比的逐渐增大,硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度逐渐降低;掺加了适量缓凝剂的硫铝酸盐水泥基修补材料的流动度保持良好,20min的流动性损失差值仅为120mm,但早期力学性能不能满足快速通车要求,还需要掺加0.2%早强剂,以保证硫铝酸盐水泥基修补材料具有良好的工作性和力学性能。     

水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响

用建筑垃圾再生砂替代天然砂配制再生水泥砂浆,研究不同水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响。3d龄期再生水泥砂浆抗压、抗折强度试验结果表明:再生水泥砂浆的抗压、抗折强度与普通水泥砂浆的变化规律基本相似,均随水泥掺量的增加而提高。其28d抗压强度为9.8~57.5MPa,干燥收缩随水泥掺量增加而增大,水泥掺量越大干燥收缩龄期越长,且再生水泥砂浆的干燥收缩大于普通水泥砂浆。     

新型地面自流平水泥基材料的研究

采用正交设计，利用硅灰、普通硅酸盐水泥、减水剂、砂和抗裂防水剂配制高流动度的地面自流平材料。试验结果表明：28 d抗折强度和抗压强度可达15.6 MPa、84.3 MPa，满足水泥基自流平砂浆的要求；28 d膨胀率为＋0.033%,属于微膨胀，可避免因收缩引起的表面裂纹。     

快速修复材料与既有混凝土协同工作的特性研究

为掌握结构混凝土破损修复后的服役性能,进行了快速修复材料与旧混凝土协同工作性能的系统研究。以环氧树脂、乙二胺、丙酮为基体,设计了快速修复材料;对快速修复材料硬化浆体与既有混凝土的协同工作性,包括抗压、抗折强度和稳定性等指标,进行了系统研究。结果表明,快速修复混凝土的协同抗压和抗劈裂性能均得到提高,其中协同抗压强度最高可提高80%,4h的收缩值仅为0.095mm,完全满足结构混凝土快速修复的要求。     

水工混凝土表面修复砂浆粘结性能研究

以丙乳砂浆、硅粉砂浆、高强砂浆、纤维高强砂浆为修复材料,以硅粉净浆及丙乳净浆为粘结剂,进行了各修复材料抗拉粘结强度、弯拉粘结强度以及修复砂浆与老混凝土的劈裂抗拉粘结强度的试验研究。研究结果表明：丙乳净浆及硅粉净浆作粘结剂能显著提高各种修复材料的粘结性能;相比于空白样,加入丙乳、硅粉、高效减水剂等外加剂后有效提高了砂浆的粘结强度;各修复砂浆28d新老砂浆抗拉粘结强度及弯拉粘结强度都没有超过养护28d的本体抗拉、抗折强度;从数值上看,各修复砂浆中硅粉砂浆具有最高的粘结强度。在高强砂浆配合比的基础上加入聚丙烯纤维和玄武岩连续纤维对粘结强度没有明显的改善作用。     

基于正交试验的碳纤维注浆材料基本力学性能试验研究

通过设计正交试验,利用趋势图法分析硫铝酸盐与普通硅酸盐水泥质量比、纤维的体积分数和水灰比三种因素对注浆材料抗压抗折强度的影响规律:抗折强度随硫铝酸盐与普通硅酸盐水泥质量比的增加先快速减小后稍微增大;而随纤维体积分数的增加而先增加后减小;随水灰比的增加其抗折强度越来越小;采用极差法得出三种因素对注浆材料抗压抗折强度的影响规律,最终确定注浆材料的最佳配合比:硫铝酸盐与普通硅酸盐水泥质量比为0.40,纤维的体积分数为1.0%,水灰比为0.54。     

超早强水混砼的试验研究

通过大量空同砂浆试验，在多种化学外加剂（早强剂、早强减水剂与离效减水剂等）以及复合早强－减水剂中，选取了ＺＣ剂（即复合早强－减水剂型）作为超早强水泥砼的外加剂、并确定了其合理的掺量，在此基础上，对水泥砼进行试验，结果表明：２ｈ的抗折强度达３．８４ＭＰａ，满足砼路面快速修补的要求。     

矿物双掺对超早强修复砂浆性能影响研究

水泥道面在环境及荷载耦合作用下频繁出现起砂露石等病害,目前修复材料因耐久性差、环境污染严重,不宜大面积推广.针对上述问题,研究了不同比例矿物外掺料复掺对超早强修复砂浆工作性能、力学性能及耐久性能的影响.结果表明,矿物外掺料的加入延长了砂浆的可操作时间,降低了砂浆的扩展度;对抗折、抗压早期强度影响显著,但28d强度逐渐赶上普通修复砂浆;矿物掺合料的掺入能够明显改善和提高修复砂浆的抗渗和干缩性能.当粉煤灰和矿粉以2∶1比例复掺时,性能最为优异.     

环氧树脂/橡胶混凝土的黏结性能研究

为研究环氧树脂/橡胶混凝土作为桥梁伸缩缝过渡区混凝土修复材料的黏结性能,依据桥梁伸缩缝混凝土的受力特点,采用黏结抗折强度和黏结劈裂强度分别评价修复材料与桥梁面板混凝土和桥面沥青混合料铺装层的黏结性能。结果表明:混凝土界面处理方式对黏结性能影响较大,黏结强度:吹扫除尘<钢刷刷毛<钢刷刷毛配合偶联剂;采用钢刷刷毛配合偶联剂的界面处理方式,黏结抗折强度可达到原混凝土抗折强度的90%以上,黏结劈裂强度可达到4.09 MPa以上;橡胶颗粒的加入使快速修复材料黏结抗折和黏结劈裂强度降低,但其有利于保证黏结界面完整性,使界面不易脱黏。     

地聚合物混凝土及其在水泥混凝土路面快速修补中的应用

为解决水泥混凝土路面修补材料存在的路面开放交通时间偏长和耐久性较差的问题,研制了地聚合物混凝土,并将其应用于水泥混凝土路面的快速修补.实验研究了普通硅酸盐水泥掺量和激固比对地聚合物早期强度的影响、地聚合物混凝土的力学性能、粘结强度和收缩率.结果表明:水泥掺量为10%、激固比为0.75时,地聚合物早期力学性能最好,地聚合物混凝土8 h时的抗折强度和抗压强度分别为3.25和43.6 MPa,其力学强度、粘结强度、收缩率均满足路面修补混凝土的技术要求.     

自密实混凝土道面性能

为了提高采用自密实混凝土铺筑的机场道面性能,增加自密实混凝土粗骨料的用量,使其体积百分比达到75%,最大粒径为40 mm,以控制混凝土收缩小于400 με;用掺入最优掺量粉煤灰与高效减水剂的方法以及推导的自密实道面混凝土抗折强度公式获得所需的大流动性、高粘聚性、高抗折强度与高抗渗性的混凝土,并进行了足尺板道面结构弯曲疲劳检验.检验结果表明:混凝土28 d抗折强度室内达到7.0～8.0 MPa,现场达到6.5 MPa,Cl-渗透试验电测法通过电量小于1 000 C;自密实混凝土道面的坍落度大于160 mm,疲劳寿命超过机场设计要求一倍;并且使路面铺筑速度提高了1.5倍.可见此混凝土路面性能优越.     

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4 h胶砂抗折强度可达5 MPa、抗压强度达25 MPa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。     

掺橡胶粉路面混凝土配合比正交设计试验研究

通过对掺橡胶粉混凝土的抗折强度和弹性模量等性能研究,利用正交设计试验法选取了水胶比、橡胶粉掺量、减水剂掺量和橡胶粉粒径4个因素及各因素对应的3水平,对橡胶粉混凝土抗折强度和弹性模量等影响因素及最优配合比组合进行探讨,结果表明:橡胶粉掺量和水胶比是影响混凝土性能的显著因素。     

全橡胶环氧树脂混凝土力学性能研究

为研究全橡胶环氧树脂混凝土(FREC)力学性能,考察其作为路面修复材料的可行性,通过添加不同弹性改性剂用量,制备了一系列环氧树脂胶黏剂(EA)及FREC,研究了弹性改性剂用量对EA性能和FREC应力-应变全曲线的影响。试验结果表明:随着改性剂用量增大,EA的拉伸强度降低,二者呈现近似线性相关,同时断裂伸长率增大,拉伸剪切强度先增大后减小,拉伸弹性模量近似线性降低;FREC抗折全过程应力-应变曲线显示材料实现由刚性-半刚性-弹性的转变;抗压全过程应力-应变曲线显示材料实现由半刚性向弹性的转变;抗折峰值应力先增大后减小,抗压峰值应力先增大后减小再增大;抗折和抗压峰值应变均不断增大,增长速率均在掺量40 pbw前明显低于40 pbw后;抗折和抗压杨氏模量变化趋势和幅度基本一致,均先增加后减小。为兼顾强度和变形能力,建议弹性改性剂掺量在50～70 pbw为宜,此时FREC具有较好的综合性能。     

氧化石墨烯改性水泥砂浆力学性能及微观机理研究

采用Hummers法和超声波分散法制备氧化石墨烯(GO),并通过透射电镜、红外光谱、X射线光电子能谱等微观手段对其结构进行了表征。研究了单掺GO、同时掺加GO和聚羧酸减水剂(PC)对水泥砂浆抗折抗压强度的影响规律。结果表明:在PC存在下,GO在水泥-水体系中有较好的分散能力;复掺GO与PC后,水泥砂浆3 d和28 d抗折抗压强度比单掺GO或者单掺PC的试件的强度提高了20%以上,且早期强度提升显著。经扫面电镜(SEM)及水泥净浆孔径分析研究表明,GO能参与水泥水化过程以及对水泥水化晶体生长有模板调节作用,GO改性的水泥砂浆的C-S-H晶体可以致密整齐规整生长在GO片层上,试件内部结构更加密实,从而使GO改性水泥砂浆呈现出优异的力学性能。     

废旧橡胶粉粒径与掺量对砂浆力学性能的影响研究

选择三种不同粒径的橡胶粉,以不同掺量等体积方式取代砂,分析橡胶粉掺量和粒径对砂浆试件抗折强度、抗压强度的影响,直观地给出掺橡胶粉对砂浆强度的影响程度。结果表明:随着胶粉掺量的提高,砂浆的抗压强度和抗折强度均有所降低,抗压强度下降幅度更大;胶粉的粒径对砂浆强度影响较小;橡胶砂浆的相对折压比随着橡胶粉掺量的提高而不断增大,橡胶粉掺量30%时相对折压比达到151%。     

多因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响

为了解西部地区氯氧镁水泥混凝土的抗压强度以及田口方法在混凝土配合比中的适应性,针对活性MgO与MgCl₂摩尔比、粉煤灰、耐水性改性剂和减水剂对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响进行了研究,确定了各因素对氯氧镁水泥混凝土抗压强度的影响程度,并量化表征,提出了多因素共同作用氯氧镁水泥混凝土抗压强度信噪比的多元非线性回归模型. 研究结果表明,最优氯氧镁水泥混凝土28 d抗压强度设计组合为:摩尔比为5.4,不掺粉煤灰,耐水性改性剂为1%磷酸,减水剂为1%,各因素影响程度从大到小的顺序为:减水剂、粉煤灰、摩尔比、耐水性改性剂. 最优氯氧镁水泥混凝土长期抗压强度设计组合为:摩尔比为5.4,不掺粉煤灰,耐水性改性剂为2%磷肥,减水剂为1%,各因素影响程度从大到小的顺序为:摩尔比、粉煤灰、耐水性改性剂、减水剂.      

矿物掺合料对干粉砂浆性能影响的研究

研究了不同矿物掺合料对干粉砂浆流动性、保水性能和强度的影响.试验结果表明,掺加矿物掺合料对砂浆工作性能和力学性能均有所提高,其中以10％的粉煤灰,20％的矿粉复掺时,砂浆工作性能最好,抗压和抗折强度最高,28d龄期强度分别能够提高75％和25％.     

基于正交试验的钢纤维混凝土配合比优化

为了优化掺钢纤维混凝土配合比,采用正交试验法研究水灰比、早强剂掺量、钢纤维掺量、矿料级配等四个因素对掺钢纤维混凝土物理力学性能的影响规律。结果表明:矿料级配对混凝土的和易性影响最为显著,其次是水灰比;钢纤维的掺量是影响混凝土抗折强度的主要因素,并且抗折强度随着钢纤维掺量的增加而增加;影响钢纤维混凝土的抗压强度的主要因素是水灰比,且抗压强度与水灰比的大小成反比。     

振动压实无砂多孔混凝土组成设计方法(英文)

采用浆体贯入度试验方法,研究了不同水粉质量比的水泥净浆、水泥粉煤灰浆体和水泥硅灰浆体粘稠度变化规律,分析了混合料拌和过程中浆体与集料的粘附状况以及振动压实下混合料浆体析漏情况,提出了适合振动压实工况的无砂多孔混凝土组成设计方法。分析结果表明:在混合料拌和过程中,随着浆体贯入度的增大,浆体在集料上的裹覆量先增大后减小,贯入度在20～40mm时的裹覆能力较强;在振动压实条件下,浆体不出现析漏且试件完整时,浆体贯入度在20～25mm之间;设计的孔隙率为21.8%的无砂水泥混凝土,试件内部孔隙均匀,28d抗压强度能够达到22.8MPa,抗折强度达到3.4MPa。