新型相变水泥砂浆热力学性能研究

为降低温度变化对隧道水泥砂浆材料强度和变形的影响，在隧道工程中引入具有自调温能力的相变材料，制备成相变材料水泥砂浆。首先,将石蜡、高密度聚乙烯和膨胀石墨熔融共混，获得复合相变材料；然后，掺入水泥砂浆中，得到新型相变水泥砂浆。通过搭建热响应测试平台，分析其热应变随温度变化规律，评估其蓄热性能,并对比得出相变材料对不同水灰比砂浆试样的热力学性能影响。结果表明： 复合相变水泥砂浆能发挥相变材料的蓄热性能，其相变潜热为34.82 J/g，热应变比普通水泥砂浆材料最大降低36.63%。相变材料的掺入有效降低了试样的表面温度和热应变，这对改善水泥砂浆材料的温度变形及控制裂缝的发展具有重要作用，可为能源地铁隧道及其裂缝修复等提供新型材料。     

废轮胎胶粉水泥砂浆及混凝土力学性能研究

试验选取不同粒径和掺量的胶粉掺入砂浆和混凝土中，以评价其对水泥砂浆和混凝土的拌合物性能、力学性能强度的影响。研究发现：水泥砂浆和混凝土的强度随胶粉掺量的增加而降低，且掺入胶粉的颗粒粒径越小，强度降低的幅度越大。     

新型改性水泥砂浆抗渗和耐磨性能试验研究

路面裂缝修复材料的耐久性决定着修复后路面的使用寿命。该文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,新型改性水泥砂浆的抗渗性和耐磨性。试验对比结果表明:该新型改性水泥砂浆的抗渗和耐磨性能均明显优于普通水泥砂浆,改性水泥砂浆的抗渗等级为P10,改性水泥砂浆的耐磨性能在聚灰比为30%时,磨损率比普通水泥砂浆降低85.9%。说明该新型改性水泥砂浆抗渗和耐磨性能优良,是一种有效的裂缝修补材料。     

络合型外加剂与矿物掺合料对水泥基材料结构与性能的影响研究

络合型外加剂(络合剂)是一种能促进水泥基材料自修复的添加剂。通过孔隙率、力学性能、裂缝自修复测试和扫描电镜表征,研究了络合剂和矿物掺合料协同作用对水泥砂浆结构与性能的影响。研究结果表明:络合剂能够提高水泥砂浆的力学强度,降低总孔隙率,提高裂缝自修复能力;络合剂和矿物掺合料同时使用能进一步改善水泥砂浆的性能;当龄期为28d时,与普通水泥砂浆相比,掺加粉煤灰和络合剂的水泥砂浆总孔隙率降低了42.2%;掺加矿粉和络合剂的水泥砂浆的抗折抗压强度分别比普通水泥砂浆的抗折抗压强度提高了24.7%和40.7%。掺加络合剂和粉煤灰的水泥砂浆表面宽度为0.3mm的裂缝在养护28d后自愈合。扫描电镜观察显示,掺加络合剂和矿物掺合料的砂浆孔隙中,有大量水化硅酸钙和碳酸钙生成。     

PNIPAm水凝胶对水泥砂浆性能的影响

为了解决道路工程中水泥混凝土易出现的早期收缩开裂、抗冻性差等耐久性问题,采用温度敏感性水凝胶(PNIPAm)作为水泥砂浆的内养护剂,分别研究了不同吸水率、不同掺量PNIPAm对水泥砂浆的工作性能、力学特性以及韧性(折压比)的影响;采用平板法测试了水泥砂浆的早期抗裂性,根据冻融循环快冻法测试了水泥砂浆的抗冻性;利用扫描电子显微镜观察了PNIPAm改性水泥砂浆硬化体的微观结构,并采用压汞法定量测试了PNIPAm改性水泥砂浆的内部孔结构,最后分析了PNIPAm对水泥砂浆的改性机理。结果表明:PNIPAm改善了水泥砂浆的工作性能、抗折强度以及韧性,随着PNIPAm含量的升高,水泥砂浆的抗压强度略有下降;随着水泥水化的进行,水泥砂浆体系中的PNIPAm逐渐融合成薄膜网状结构,这种结构可以有效地分散水泥砂浆内部裂纹的尖端应力,降低水泥砂浆的开裂面积,延长水泥砂浆的开裂时间;PNIPAm释放的水分子对水泥砂浆起到了内养护的作用,使其无害孔含量提高,有害孔含量降低,PNIPAm的掺入有效提高了水泥砂浆的抗冻性能;综合PNIPAm对水泥砂浆强度、抗冻以及抗裂性能的影响,PNIPAm的掺量建议为水泥砂浆总质量的0.5%~0.75%。     

聚丙烯酰胺改性水泥砂浆的强度与工艺研究

通过抗压强度试验、抗折强度试验、凝结时间试验与水泥净浆和水泥砂浆的搅拌工艺试验,研究了聚丙烯酰胺改性水泥净浆和水泥砂浆的性能及改性机理。研究结果表明:聚丙烯酰胺对水泥砂浆的搅拌工艺和凝结时间有显著影响,而且对提高水泥砂浆的抗折强度与抗压强度有显著作用,并可降低压折比。     

羧基丁苯聚合物改性水泥砂浆的性能研究

通过大量的试验研究和理论分析，系统地探讨了羧基丁苯聚合物改性水泥砂浆的力学性能和耐久性能，发现相对于普通水泥砂浆，羧基丁苯聚合物改性水泥砂浆的力学性能得到提高，耐久性能得到改善。     

乳化沥青改性水泥砂浆性能试验研究

该文基于乳化沥青结合羧甲基纤维素钠、高效减水剂改性水泥砂浆技术,研究了乳化沥青对水泥的凝结时间、水泥砂浆工作性和力学性能的影响,分析了羧甲基纤维素钠、高效减水剂在复合体系中的稳定、分散作用.试验结果表明:乳化沥青会延缓水泥的早期水化和硬化过程,降低水泥砂浆的工作性能;乳化沥青改性水泥砂浆力学性能与成型工艺和聚灰比密切相关.随着聚灰比增大,乳化沥青改性水泥砂浆抗压、抗折强度先增后减,脆性向柔性逐渐转变,抗变形能力增强.     

矿物掺合料对水泥砂浆性能的影响

为了提高水泥混凝土中矿物掺合料的利用效率,推动绿色混凝土的发展,该文研究了常见的几种矿物掺合料对水泥砂浆性能的影响规律。该文主要通过正交试验法,系统分析了不同掺量的硅灰、粉煤灰、S95级矿粉和微珠超细粉对水泥砂浆流动性、强度和收缩性能的影响。试验结果表明:粉煤灰、矿粉和微珠均能提高水泥砂浆的流动度,其中,微珠对水泥砂浆流动度的影响程度最大;粉煤灰、微珠和矿粉均能够降低水泥砂浆的早期收缩量,但硅灰不利于无粗骨料混凝土的早期收缩控制。粉煤灰不利于水泥砂浆强度的提高,硅灰和矿粉不利于水泥砂浆7 d强度的提高,但在一定程度上,却能提高水泥砂浆28 d强度,而适量的微珠则能够提高水泥砂浆7 d和28 d强度。     

聚合物乳液改性水泥砂浆

用两种聚合物乳液对水泥砂浆进行改性，通过试验全面分析研究了水泥砂浆力学性能及耐久性改性效果，进而对水泥砂浆改性机理进行了分析探讨。     

聚合物改性水泥砂浆力学性能的研究

通过对齐鲁石化生产的水泥改性专用丁苯乳胶乳液，中德合资上海高桥巴斯分斯体有限公司生产的STYROFAN SD622S乳液聚合物改性水泥砂浆的试验研究，考察了消泡剂，养护条件，水泥品种对聚合物改性水泥砂浆力学性能的影响。试验证明：以上两种聚合物改性水泥砂浆乳液，均对水泥砂浆的性能有所改善，并针对齐鲁石化生产的水泥改性专用丁苯乳液进行大量研究，提出了适合该种乳液的消泡剂的种类和最佳掺量，以及应用该种乳液改性水泥砂浆时的最佳乳胶掺量及不同掺量时的最佳养护条件。     

乳化沥青改性水泥砂浆的试验研究

针对乳化沥青改性水泥砂浆探讨其提高水泥基材料的力学性能，以期能在公路工程中应用。分析研究了乳化沥青对水泥终凝的滞缓作用、改性水泥砂浆的减水作用及抗压强度、抗折强度和动弹性模量，同时分析了乳化沥青的性质及掺加顺序对抗折强度的影响，并简单分析了乳化沥青对水泥砂浆的作用机理。     

橡胶颗粒改性水泥砂浆的微观孔结构研究

橡胶颗粒改性后的水泥稳定碎石、水泥混凝土等材料具有高耐久性、低成本、环保等优点。为研究此类型水泥基材料中水泥在橡胶作用下微观孔隙的变化,采用量化压汞试验法,选用掺入比例为2%、4%、6%的60目橡胶颗粒的水泥砂浆进行试验,并通过分析不同橡胶掺量的水泥砂浆的孔径分布,对比研究橡胶改性水泥砂浆的微观孔结构变化。结果表明：掺入较低含量的橡胶颗粒改性后水泥砂浆的孔隙率会减少,但比孔容反而增加;橡胶颗粒能够改变水泥砂浆孔隙分布,使孔结构变得均匀;橡胶颗粒会增加水泥砂浆的毛细孔和引气孔体积,从而降低水泥砂浆的抗压强度,但养护时间的延长和橡胶颗粒含量的适当增加能够抑制这种不利现象。     

纳米石墨对水泥砂浆性能的影响

研究纳米石墨作为外加剂时,其对水泥砂浆流动性及力学性能的影响。试验时,先通过分散剂曲拉通X-100对纳米石墨进行水相分散,并将分散均匀的纳米石墨混合液以等比例替换拌和水的方式加入到水泥砂浆中,然后以对照方式比较掺加或未掺加纳米石墨的水泥砂浆的性能优劣。试验结果表明:纳米石墨的掺入会使水泥砂浆流动性降低,但其力学性能都得到明显改善;随着纳米石墨掺量增加,水泥砂浆强度提升越明显。     

KH-570对胶粉改性水泥砂浆力学性能的影响

为探究硅烷偶联剂KH-570对胶粉改性水泥砂浆力学性能的影响及其界面作用机理,采用KH-570对胶粉颗粒进行活化处理,实测了普通水泥砂浆、未活化及活化后胶粉改性水泥砂浆的抗压、抗折强度;基于ATR-FTIR试验,分析了活化前后胶粉颗粒表面官能团的变化情况;利用SEM观测了活化胶粉表面形态以及胶粉-水泥石的界面微观形貌。结果表明:普通水泥砂浆中添加10%胶粉后其抗压、抗折强度均呈降低趋势,其中28 d强度降幅分别达23.3%、2.7%;采用KH-570对胶粉颗粒活化处理,可显著提高胶粉改性水泥砂浆力学强度,活化后胶粉颗粒在1 790cm-1处新增亲水基团羰基C=O,且其形貌上产生团聚现象并与水泥石界面接触更为紧密,可有效提高胶粉改性水泥砂浆的力学性能。     

沥青改性水泥砂浆力学性能的试验研究

为利用沥青柔性材料增加普通水泥砂浆的柔韧性,实现沥青与水泥砂浆的直接掺配,提高直掺沥青水泥砂浆的力学性能,在低(负)温状态下将沥青破碎成细小颗粒,然后迅速与水泥拌和形成了沥青水泥复合结合料,进行了沥青改性水泥砂浆力学性能的研究.通过沥青水泥砂浆抗压强度和抗折强度等试验,分析了不同沥青含量对沥青改性水泥砂浆力学性能的影响,提出了不同柔性要求的沥青水泥砂浆沥青含量建议值.研究结果可以作为一种有效方法用于水泥砂浆增柔技术.     

金属短纤维和聚合物短纤维对水泥砂浆断裂性能的影响

研究了不同体积掺量、随机取向的短钢纤维和聚丙烯短纤维对水泥砂浆性能的影响。试验结果表明:加入短钢纤维的水泥砂浆在断裂发生及达到最大荷载时,J积分值随纤维掺量的增加而增加,这是由于纤维的架桥效应提升了砂浆的抗变形能力,使纤维增强砂浆比普通砂浆能够承受更大的荷载。同时,钢纤维的弹性模量远高于砂浆,能够改善纤维增强砂浆的抗压强度和弹性模量。掺入聚丙烯短纤维能够明显改善水泥砂浆的韧性和弯曲强度,但由于聚合物纤维弹性模量较低,使得砂浆的抗压强度降低。     

超声波法测定水泥砂浆弹性模量的可靠性分析

本文阐述了用超声波法测定水泥砂浆弹性模量的基本理论，并用超声波法和常规方法测定了２种不同配比的水泥砂浆在２种不同养护条件下不同龄期时的弹性模量，以常规方法的试验结果为基础分析了超声波法测定结果的可靠性，为在工程上使用超声波法测定材料弹性模量了一定的依据。     

废旧轮胎胶粉对水泥砂浆性能的影响

研究了废胎胶粉掺量对水泥砂浆强度、干缩率的影响以及细度对水泥砂浆强度的影响。研究结果表明:在等掺量下,胶粉颗粒越粗,水泥砂浆的抗折、抗压强度越低;橡胶粉水泥砂浆28 d强度、干缩率总体上随着胶粉掺量的增加而减小,当胶粉掺量≤5%时,能够体现出橡胶粉水泥砂浆较好的的延性和韧性特点,同时应用SEM分析了不同胶粉掺量下水泥砂浆的微观结构,并证实了此结论。     

引气水泥砂浆流变性试验研究

采用砂浆扭矩转速测试仪研究了4种引气剂对水泥砂浆流动度、含气量和流变性的影响。结果表明,引气水泥砂浆可视为宾汉姆体。引气气泡对浆体的流动性可以产生调节,黏度较大时,引气气泡可以降低浆体的黏度,改善流动性;反之,则引气气泡对浆体的流动性产生抑制。不同流态水泥砂浆的含气量均随引气剂掺量的增大而增大。低掺量引气剂时,高流态砂浆含气量高于低流态砂浆含气量;高掺量引气剂时,结果相反。在特定引气剂掺量范围内,砂浆塑性黏度提高,屈服应力降低。随着引气剂掺量增大,砂浆塑性黏度先增大后减小,屈服应力先减小后增大。