橡胶改性水泥砂浆性能研究

分析了橡胶与水泥形成的改性砂浆的技术性能指标和强度性能。采用了不同用量的橡胶颗粒加入水泥砂浆后,对改性砂浆的工作性、干缩性、凝结性、抗磨性、抗压和抗折强度进行相应的试验。通过试验得知,当橡胶颗粒加入后,改性砂浆的工作性、干缩性、抗磨性及强度降低,同时对改性砂浆有一定的缓凝作用。     

聚合物水泥砂浆路用性能与改性机理研究

为了研究聚合物水泥砂浆(PMA)的路用性能,通过室内测试,研究聚合物对水泥砂浆凝结性能、力学性能、粘结性能与耐久性能的改性作用;通过观察SEM扫描电镜照片,分析聚合物对砂浆的改性机理。试验结果表明:随着聚合物掺量的增加,水泥净浆的初凝与终凝时间延长;PMA的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高且压折比降低,粘结强度增大,变形、耐腐蚀与抗渗等耐久性能均显著增强。由于聚合物具有成膜和填充效应,PMA内部趋向于一种连续密实的空间网架结构。PMA的各项性能均有随聚灰比的增加而改性效果更明显的趋势。     

轻质聚合物水泥砂浆的弯曲疲劳特性研究

基于轻质混凝土与聚合物改性水泥混凝土的优越性,开展合理选材与配合比设计研究,研制同时具备这两种混凝土优点的水泥砂浆,并对所研制的轻质聚合物水泥砂浆进行抗压强度、抗折强度、疲劳性能、应力应变曲线特点和改性机理等进行了分析.研究发现:所研制的砂浆密度约1 800 kg/m<'3>,为轻质砂浆;丙烯酸乳液的掺入有利于降低轻质砂浆水灰比、改善浆体工作性、增大轻质砂浆的柔韧性与抗裂性,但存在一个最佳掺量问题;通过机理分析,发现具有高抗拉强度的聚合物膜是显著改善其抗折强度、压折比、弯曲韧性和疲劳性能等一系列力学性能的根本原因.结果表明:轻质聚合物砂浆是一种性能优异的柔韧性水泥基材料,建议可在对厚度、自重和柔韧性有一定要求的桥面铺装层等地方使用.     

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.     

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。     

水性环氧改性水泥砂浆路用性能与机理研究

采用水性环氧树脂乳液对水泥砂浆进行改性,分析了其对水泥砂浆流变性、抗压和抗折强度、黏结强度以及收缩特性的影响,并结合SEM微结构分析,探讨了水性环氧树脂的改性机理。结果表明:掺入水性环氧树脂乳液后,能显著增强水泥颗粒的分散,大幅度提高水泥砂浆的流动性能;水泥砂浆的7、28d抗折与抗压强度均有所提高,当聚灰比为3%~9%时存在峰值;经过改性之后水泥砂浆试件的折压比呈现增加趋势,水泥砂浆的韧性有所增加;随着聚灰比的不断增加,黏结强度也不断增加,当聚灰比为12%时,黏结强度出现最大值;随着聚灰比的增大收缩率下降幅度越大,当掺量增大到12%以后,基本不再减小;掺入水性环氧树脂乳液后氢氧化钙晶体数量明显减少,水化产物得以细化,内部结构密实度显著提高。     

三种乳液改性路用水泥修补砂浆力学性能研究

通过力学试验分析了三种不同聚合物乳液对修补用水泥砂浆力学性能的改性作用。分析试验结果后,发现丁苯乳液对水泥修补砂浆的抗折强度、粘结抗折强度提高最大,对抗压强度的影响较小,价格适中,较适合于水泥砼路面修补。其他两种聚合物乳液对水泥砂浆的力学性能改善程度不大,但对水泥砂浆的粘结性能有很大的改善。     

氯丁乳液与苯丙乳液掺量对水泥砂浆性能的影响研究

为了研究氯丁乳液和苯丙乳液的掺加对砂浆性能的影响，通过测定氯丁乳液和苯丙乳液的不同掺量下水泥砂浆的7天和28天抗压、抗折强度以及其综合力学性能指标值，研究了聚合物掺量对砂浆力学性能的影响，并结合冻融循环试验进行了抗冻性分析。结果表明:氯丁乳液的掺入不能改善砂浆的力学性能；苯丙乳液的掺入使得砂浆抗折强度提高，抗压强度降低，综合力学性能指标增加，对砂浆的改性效果明显优于氯丁乳液；苯丙乳液的掺入通过在砂浆内部形成高强网状薄膜结构，从而显著改善了砂浆的抗冻性。     

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%。     

高等级公路聚合物水泥砂浆抗压强度的试验研究

采用烷氧基硅烷KH 550有机硅聚合物进行普通水泥砂浆的改性,研究了其不同含量对水泥砂浆抗压强度、抗折强度、粘结强度的影响。结果表明:试件抗折强度随养护龄期增加提升明显,在养护龄期相同时,与未添加有机硅的基准试件相比,掺入1.5%~5.5%的有机硅试件抗折强度下降较小;抗折强度随有机硅掺量增多逐步下降。试件单轴抗压强度随养护龄期的增加呈上升趋势,在养护龄期相同时,试件抗压强度随有机硅掺量增加逐渐下降。在养护龄期28 d后,随着有机硅掺量的增加,聚合物水泥砂浆单轴抗压强度逐渐降低。随着龄期的延长,聚合物改性砂浆的粘结强度逐渐增强,在龄期相同时,粘结强度随有机硅含量的增加则逐渐减小。未添加有机硅的普通水泥砂浆内部具有较大空隙和明显裂缝,整个结构为非连续,掺入有机硅的聚合物水泥砂浆为连续网架结构,未水化水泥颗粒和界面区裂缝难以辨别。     

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。     

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。     

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%。     

正交异性钢桥面水泥基铺装过渡层的研究

首先以铺装层与含加劲肋和纵横隔板的正交异性钢桥面局部梁段作为计算对象,进行有限元分析,发现随铺装下层模量的增大,铺装层与钢桥面板复合效应增强,使铺装层总体受力也越有利,故有必要研制模量较大的水泥基铺装过渡层,以改善正交异性钢桥面板与铺装层之间的受力状态。其次,鉴于轻质混凝土与聚合物改性水泥混凝土的优越性,开展合理选材与配合比设计研究,研制同时具备这2种混凝土优点且适用于钢桥面过渡层的轻质聚合物水泥砂浆(LPCM)。然后,对所研制的轻质聚合物水泥砂浆进行抗压强度、抗折强度、疲劳性能、应力应变曲线特点和改性机理等进行了分析。研究发现:所研制的砂浆密度约1 800 kg/m3,为轻质砂浆;丙烯酸乳液的掺入有利于降低轻质砂浆水灰比、改善浆体工作性、增大轻质砂浆的柔韧性与抗裂性,但存在一个最佳掺量问题;具有高抗拉强度的聚合物膜是显著改善其抗折强度、压折比、弯曲韧性和疲劳性能等一系列力学性能的根本原因。轻质聚合物砂浆是一种性能优异的柔韧性水泥基材料,建议使用在对厚度、自重和柔韧性有一定要求的钢桥面铺装过渡层。     

丁苯乳液改性水泥砂浆力学性能与微观结构

针对普通水泥砂浆抗折强度低、脆性大的特点,掺加羧基丁苯聚合物乳液对普通砂浆进行改性,研究其力学性能变化规律;用扫描电镜（SEM）和孔分布测定仪分析其微观结构。结果表明,随聚灰比（P/C）增大,改性砂浆内部逐渐形成由聚合物和水泥水化产物交织构成的空间网络结构,小于200 孔隙体积率增大,孔径细化,砂浆密实程度提高,脆性改善;改性砂浆抗压强度降低,但抗折强度和折压比升高,韧性加强,同时其扩展度增大,粘度先增大后降低。     

两种丁苯胶乳对水泥砂浆基本性能的影响分析

通过开展丁苯胶乳对新拌砂浆及硬化后砂浆基本性能影响的研究,分析了胶乳对砂浆流动度、含气量、抗弯拉强度、抗压强度及耐磨性能的作用机理。结果表明,A类丁苯胶乳具有减弱砂浆流动度的作用,而B类丁苯胶乳对砂浆流动度具有增加的趋势。两种丁苯胶乳均有增加砂浆含气量的影响效果,B类胶乳增加砂浆含气量的幅度普遍小于A类胶乳;当B类胶乳掺量为20%时,胶乳改性砂浆含气量小于普通砂浆。两种丁苯胶乳均有增大砂浆抗弯拉强度、减弱砂浆抗压强度的效果,B类胶乳对砂浆抗弯拉强度的增强效果普遍大于A类胶乳,对砂浆抗压强度的减小作用则小于A类胶乳。B类胶乳掺量15%是影响硬化后砂浆性能的一个平衡点,<15%条件下胶乳改性砂浆抗弯拉强度及抗压强度保持较好的效果,而A类胶乳掺量控制在10%以内可以在一定程度上兼顾砂浆的抗弯拉强度及抗压强度。A类丁苯胶乳会对砂浆的耐磨性能产生不利影响,在掺量为10%时砂浆耐磨性能最差,且A类胶乳对砂浆耐磨性能的降低程度大于B类胶乳;B类胶乳对砂浆耐磨性能表现出先减弱后增加的影响规律,在掺量≥15%时,对砂浆耐磨性能具有增强作用。     

聚合物胶粉和纤维素醚提高水泥砂浆性能研究

聚合物能够提高新拌砂浆保水性和内聚力,改善砂浆施工性能,增加硬化砂浆韧性、耐久性和粘结强度等性能;纤维素醚有助于改善砂浆的施工性能,对力学性能也有一定程度的影响。该文通过试验,研究了聚合物胶粉和纤维素醚对砂浆施工性能、力学性能的影响以及二者的叠加效应,并分析了它们对砂浆的改性机理。     

聚合物改性水泥砂浆试验研究

为研究聚合物改性水泥砂浆（PMA）的改性机理,对PMA的抗折抗压强度、微观形貌与结构进行了试验分析。试验结果表明：随着聚合物掺量的增加,PMA所需的前期标准养护天数减少;PMA的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高且压折比降低;且由于聚合物具有成膜和填充效应,PMA内部趋向于一种连续密实的空间网架结构。     

聚合物和矿物掺合料对水泥砂浆性能的影响研究

对掺聚合物与矿物掺合料（SCM）改性砂浆的力学性能和耐久性进行研究。试验包含两部分,试验Ⅰ分别对掺矿渣和硅灰（SF）的砂浆性能进行测试;试验Ⅱ是在最佳矿渣与硅灰掺量的基础上,通过填加聚合物,对双掺SCM与聚合物乳液的砂浆力学性能以及耐久性进行试验研究。结果表明,砂浆中掺矿渣和硅灰可以明显改善砂浆的强度和耐久性;掺聚合物以及SCM（矿渣或硅灰）的砂浆比单掺聚合物改性砂浆和普通砂浆表现出更好的力学性能和耐久性;与掺40%矿渣和聚合物的改性砂浆相比,SF-SBR改性砂浆具有最高的抗压强度、抗折强度以及抗氯离子渗透能力,但前者吸水率较低且抗碳化性能好。     

改性水泥砂浆复合面层材料试验研究

通过对改性水泥砂浆复合面层材料进行试验研究,确定了砂浆材料的级配、水灰比、稠度等技术指标。并提供了一些有效的测试方法,为改性水泥砂浆复合面层在旧水泥混凝土路面加铺中的应用提供参考。