聚合物及超细矿物掺合料对低收缩砂浆抗压性能的影响研究

为了进一步分析聚合物对水泥基材料抗压性能的影响,本文通过在水泥砂浆中添加丙烯酸乳液、环氧树脂、丁苯乳液三种有机物及超细矿物掺合料进行试验。结果表明:聚合物乳液的掺入,抗压强度虽有不同程度的降低,本次试验环氧树脂对强度的贡献不稳定;硅灰和超细粉煤灰对砂浆的抗压强度和抗折强度有不同程度的提高。     

矿物掺合料对水泥混凝土抗盐冻性能的影响

为解决寒冷气候条件下水泥混凝土受海水或除冰盐冻融破坏问题,以28 d龄期混凝土试件、质量浓度为3%氯化钠溶液、循环温度-20~20℃为试验条件,以单位面积剥落物质量为评价标准,对掺加不同矿物掺合料的水泥混凝土进行抗盐冻性能试验。试验结果表明:随着胶凝材料中硅灰质量分数的增加,水泥混凝土的抗盐冻性能逐渐增长,当胶凝材料中硅灰的质量分数大于11%后,水泥混凝土抗盐冻性能增长变缓;粉煤灰和矿粉的掺加对水泥混凝土抗盐冻性能有一定的降低作用,当胶凝材料中粉煤灰的质量分数大于20%,胶凝材料中矿粉的质量分数大于15%,水泥混凝土抗盐冻性能下降变缓。     

掺合料对纤维增强水泥基材料拉伸性能的影响

为降低材料成本并探明掺合料对聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料抗拉能力的改性效果,采用一定量的粉煤灰、硅灰和偏高龄土代替水泥,试验研究了改性前后水泥基复合材料的拉伸应变、开裂强度、极限强度以及裂缝发展规律,分析了各种掺合料对水泥基复合材料抗拉性能的影响机理.试验研究结果表明:用粉煤灰代替65.0%的水泥,材料的初始开裂强度和极限强度随着粉煤灰的掺入分别降低了25.5%和26.0%,但复合材料的变形能力提高了2倍;粉煤灰改善了复合材料的裂缝宽度和间距,使得多重开裂现象更易发生;用粉煤灰和硅灰分别代替50.0%和15.0%水泥,使得复合材料裂缝宽度略有减小,变形能力比单掺粉煤灰提高了7.6%;偏高岭土的掺入,使得材料具有更好的变形能力;在纤维体积掺量为2.0%的情况下,粉煤灰、硅灰、偏高岭土的复掺使得纤维增强水泥基复合材料的极限拉应变达到2.0%,极限强度达到3.99 MPa,材料在拉伸荷载作用下呈现出高延性和多裂缝开裂特性,材料自身对裂缝具有很强的可控性,其饱和状态最大裂缝宽度为175μm,平均裂缝宽度不超过115μm.     

水泥搅拌砂土强度特性及影响因素研究

兰州至中川机场铁路工程沿线大多地段为饱和黄土地基,设计采取水泥土搅拌桩复合地基加固;该线部分地段饱和黄土地基中含有呈透镜状分布的砂土.对水泥搅拌砂土在不同的水泥和粉煤灰(以下简称"二灰")掺合比、养护龄期、搅拌均匀程度下进行强度特性试验研究,分析了水泥搅拌砂土无侧限抗压强度的变化规律.试验表明:水泥搅拌砂土无侧限抗压强度随二灰掺量的增加而增加,二灰掺入量从7%增加到20%水泥搅拌砂土的无侧限抗压强度增长了160.1%;随养护龄期的增加而增大,7~28d增长较快,28d以后仍有较大程度的增长,龄期90d抗压强度与28d强度有较好的相关性,可以用28d强度预测90d强度,缩短试验周期;随着搅拌均匀程度的提高,水泥搅拌砂土的无侧限抗压强度显著增大,搅拌非常均匀的试件无侧限抗压强度比搅拌极不均匀的试件增长了238%~263%.     

多元辅助胶凝材料改性水泥混凝土工作及力学性能研究

为了促进工业副产品在水泥混凝土中的利用，采用辅助胶凝材料对水泥混凝土进行改性，并对其工作及力学性能进行研究。将粉煤灰（FA）、矿渣（GGBS）、偏高岭土（MK）和硅灰（SF）按重量代替普通硅酸盐水泥（OPC）的30%～50%，按预先确定的比例混合，测试其坍落度，表征混凝土施工和易性。同时，对四元混凝土在不同龄期的抗压强度和抗弯拉强度进行测试。试验结果表明，掺加粉煤灰（30%和50%）可提高混合料的和易性，GGBS、 MK的加入也有助于坍落度的增加，但添加硅灰会降低混凝土的和易性。四元混凝土的抗压强度随辅助胶凝材料的加入而增加。在365天龄期，最佳混合料8和混合料11的抗弯强度比控制混合料高出25%和10%，多元辅助胶凝材料改性水泥混凝土具有显著的实用价值。     

水泥路面裂缝快速修补材料及性能研究

研究了粉煤灰在碱性物质激发下,可以连续反应生成硅铝无机聚合物三维网络结构胶凝材料的特点,采用粉煤灰、复合激发剂、偏高岭土、普通硅酸盐水泥可制备出一种地聚合物水泥,对地聚合物水泥的强度、收缩率、抗冻性能进行了试验。结果表明,普通硅酸盐水泥∶复合激发剂∶偏高岭土∶粉煤灰=10%∶10%∶5%∶75%时,可获得最大激发效应的地聚合物水泥,其强度达到最大,同时具有很高的1d抗拉和抗压强度,收缩性能满足规范要求,抗冻性能远高于C40普通水泥混凝土的特种路面维修补强材料。     

高强混凝土自收缩特性研究

关于矿渣、硅灰、石灰石粉、粉煤灰和膨胀剂等多种掺合料对高强混凝土自收缩应变、应力影响的研究结果表明,磨细矿渣和硅灰替代部分水泥作胶凝材料会显著增加混凝土的自收缩,但二者影响自收缩变化的规律不同;石灰石粉和粉煤灰都能明显抑制混凝土的自收缩,石灰石粉的效果最好;膨胀剂对于降低混凝土自收缩的早期作用明显,后期有所波动.     

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。     

磨细粉煤灰对砂浆的抗硫酸盐侵蚀性的试验研究

进行了高掺量磨细粉煤灰水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能试验。结果表明,与普通硅酸盐水泥相比,掺有50%原状粉煤灰的水泥在3%硫酸钠溶液中28d的抗蚀系数由0.94提高至1.00。180d时,掺有50%和70%磨细灰的水泥在3%硫酸钠溶液的抗蚀系数均高于掺有相同数量原状灰的水泥。由于细磨工艺优化了粉煤灰的颗粒度分布和颗粒级配,改善了颗粒的表面形貌,通过与水泥水化释放出的Ca(OH)2进行火山灰反应形成新的C-S-H凝胶,使水泥浆体孔结构细化,微观结构致密,粉煤灰颗粒与水泥浆体的界面结合牢固,从而提高了水泥基材料的耐蚀性能。     

振动压实水泥稳定碎石力学特性及影响因素分析

为揭示水泥稳定碎石强度形成机理及影响因素,通过室内静压法和垂直振动击实试验方法成型试件,研究了级配类型、水泥剂量、养生龄期、压实度和试件成型方式对水泥稳定碎石抗压强度的影响规律。结果表明:骨架密实级配水泥稳定碎石较悬浮密实级配抗压强度提高15%;当水泥剂量4%(质量份数)时,随水泥剂量增大,水泥稳定碎石抗压强度呈线性递增;压实度每提高1%,水泥稳定碎石抗压强度平均可提升11%;成型方法对试件抗压强度影响显著,振动法成型试件的无侧限抗压强度较静压法成型试件的抗压强度平均可提升2倍。振动成型法比静压成型法能更好地模拟现场实际施工效果。     

外掺丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能

以抗压强度修复率、裂缝修复率、电化学阻抗谱（EIS）为表征手段,对不同龄期、修复温度的水泥砂浆试件进行自修复性能试验,同时,结合SEM (scanning electronic microscope)探究了丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能及微观机理.试验结果表明：早龄期时丙烯酸镁修复体系对砂浆试件抗压强度修复及表观修复效果不明显,随着龄期增长,抗压强度修复效果逐渐显著,且7 d龄期试件表观裂缝修复率达100.0%;中高温有利于丙烯酸镁修复体系的自修复效果,但40℃以上提高温度对修复效果提升不再明显;电化学阻抗谱测试表明,28 d龄期时试验组的等效电路参数全面优于对照组;高龄期下丙烯酸镁修复体系的修复效果显著优于水泥基材料水化反应带来的修复效果.     

低温条件下水泥搅拌饱和黄土的强度特性研究

兰州至中川机场铁路工程沿线大多地段为饱和黄土地基,设计采取水泥土搅拌桩复合地基加固.由于该地区冬季气温较低,需要探究温度对水泥搅拌饱和黄土强度的影响,以便确定在冬季温度较低的情况下能否施工以及低温环境下水泥搅拌饱和黄土的强度增长规律.通过室内试验研究低温条件下水泥搅拌饱和黄土无侧限抗压强度随水泥和粉煤灰(以下简称"二灰")掺入比、养护龄期、养护方式的变化规律.试验表明:低温条件下水泥搅拌饱和黄土的无侧限抗压强度也随二灰掺入比增加、养护龄期的增长而增大;低温水中养护条件下水泥搅拌饱和黄土的无侧限抗压强度较标准水中养护(20±1℃)的强度低,龄期为28d、掺入比为12%的抗压强度为标准水中养护条件下的36%,掺入比20%的抗压强度为标准水中养护条件下的33%;随着养护龄期的增大,低温水中养护条件下抗压强度与标准水中养护条件下的差距逐渐增大,龄期为60d、掺入比为12%的抗压强度是标准水中养护条件下的26%.     

粉煤灰对混凝土抗压强度影响分析

当今世界每年消耗的混凝土量不少于45亿m3,对水泥需求量十分巨大,而火电厂产生的固体废料之一的粉煤灰可作为混凝土的活性掺合料,通过向混凝土中掺入10%、20%、30%、40%一级粉煤灰以及掺入10%二级粉煤灰试验研究表明:粉煤灰掺量在30%之内时,其掺量对混凝土立方体抗压强度降低影响不明显;二级粉煤灰由于自身特性,对混凝土强度影响不利,不宜作为高强、抗渗等高性能混凝土的掺合料。     

矿物掺合料对再生砖骨料混凝土影响研究

废弃黏土砖经过破碎机,破碎成粒径合乎混凝土骨料要求的碎块,取代天然碎石,配制再生砖骨料混凝土。通过抗压强度试验、劈裂强度试验测试再生砖骨料混凝土力学性能,研究分析粉煤灰、硅灰等矿物掺和料对其影响。试验结果表明：(1)再生砖粗骨料混凝土的强度小于普通混凝土;(2)粉煤灰对于再生砖粗骨料混凝土的早期抗压强度有不利的影响,但是可以促进后期强度和劈裂抗拉强度的提高;(3)掺入硅灰可以显著提高再生砖粗骨料混凝土的抗压、抗拉强度,是解决再生砖粗骨料混凝土强度偏低的有效措施。     

粉煤灰混凝土抗渗性能研究

在混凝土中添加某些矿物掺合料,如硅粉、粉煤灰、磨细矿渣等,可明显改善混凝土的性能.采用超量取代法配制粉煤灰混凝土,并研究其抗渗性能及力学性能.试验结果表明:粉煤灰取代20%左右的水泥时,粉煤灰混凝土的抗渗性及力学性能都有较大的改善.     

粉煤灰和硅灰对南昌典型土层水泥土强度影响

为了研究用南昌地区典型粉质粘土配制水泥土,通过室内无侧限抗压强度试验,对不同水泥掺入比(20％,25％和30％)、不同养护龄期(7,14 d和28 d)下掺入粉煤灰和硅粉两种掺合料的水泥土的强度特性进行了分析,并绘制了相应的应力应变曲线图.试验结果表明:随着水泥掺入比的提高和养护龄期的增长,水泥土的无侧限抗压强度相应增...     

矿物掺合料对水泥混凝土强度和耐磨性的影响

以普通水泥混凝土为基础,分别掺加粉煤灰、硅灰和粉煤灰—硅灰矿物掺合料,测定混凝土的强度和磨耗量,并结合微观结构分析掺合料对水泥混凝土强度和耐磨性的影响。结果表明,掺粉煤灰—硅灰的水泥混凝土的抗压和抗折强度最大,掺硅灰的次之,掺粉煤灰的最差;掺粉煤灰的水泥混凝土耐磨性最好,掺粉煤灰—硅灰的次之,硅灰的最差。     

基于正交试验的改性细粒土无侧限抗压强度优化

为了提高细粒土的抗压强度,选取聚丙烯纤维、硼石膏、粉煤灰和水泥作为改性材料,通过正交试验的方法,采用极差和方差分析法研究了各改性材料对细粒土7、28 d无侧限抗压强度的影响规律。结果表明:各改性材料对细粒土7 d无侧限抗压强度的影响程度从大到小依次为:聚丙烯纤维硼石膏水泥粉煤灰;而28 d的则依次为:聚丙烯纤维硼石膏粉煤灰水泥;且4种材料改良细粒土最佳组合为硼石膏含量10%、粉煤灰含量10%、聚丙烯纤维含量0.25%、水泥含量0。     

水下不分散混凝土海水环境下的结构与性能

配制C40水下不分散混凝土,探究海水养护对掺入不同矿物掺和料的混凝土结构与性能的影响.通过力学性能的研究,发现海水养护能提升混凝土早期抗压强度,降低长期强度.采用压汞法测出的孔隙结构表明海水养护降低混凝土的孔隙率.矿物掺和料能细化孔结构,减弱海水中有害离子对混凝土结构的影响,其中掺加硅灰优于粉煤灰和矿粉1∶1复掺与沸石粉,硅灰最佳掺量为8%.     

淮北水洗煤矸石的基层应用可行性研究

为研究通过水泥稳定将淮北水洗煤矸石应用于公路路面基层的可行性,避免原材料中有害成分的影响,首先检测了煤矸石的成分,然后通过电镜观测了其通过水泥稳定后的状态。为满足路面基层混合料的指标要求,通过击实试验确定了试件的最佳含水率,测试了按不同剂量直接掺入水泥稳定时试件的7 d无侧限抗压强度,结果发现该指标偏低。为此,参照规范中普通水泥稳定碎石级配,按照用水洗煤矸石替代4.75～9.5 mm普通集料的思路,设计了多种级配,并制备试件,对比测试了其7 d无侧限抗压强度。试验结果表明,适宜的质量比例为:1#料25%～30%,煤矸石(替代3#料)43%～47%,4#料16%～18%,最后确定2#料的用量。按照此原则设计混合料级配,当水泥剂量为5.5%时,试件的7 d无侧限抗压强度均值可大于5.0 MPa,满足各类公路路面基层与底基层的需要,从而验证了淮北水洗煤矸石替代集料应用于公路路面基层的可行性。