机制砂物理特性对水泥胶砂流变性能的影响及机理

针对机制砂混凝土和易性差、流动经时损失大以及易泌水、离析等问题,通过不同岩性和不同级配区间机制砂对水泥胶砂流变性能的影响及对减水剂的吸附特性分析,研究机制砂岩性、表面吸附性和表面电位等物理特性对水泥胶砂流变性的作用机理.结果 表明:相较于钙质机制砂,硅质机制砂对水泥胶砂流动度的影响更大;机制砂颗粒级配越小,对水泥胶砂流...     

速凝剂主要组成对水泥水化影响机理研究

研究目的:速凝剂是喷射混凝土施工中重要的材料,偏铝酸钠(NA)和硫酸铝(AS)作为有碱和无碱速凝剂的主要组分,对喷射混凝土性能影响显著。为系统研究速凝剂主要组成对水泥水化影响机理,本文通过凝结时间、等温量热仪、XRD-Rietveld全谱拟合及扫描电子显微镜研究偏铝酸钠(NA)和硫酸铝(AS)对水泥水化历程、特征水化产物及水泥石微结构的影响。研究结论:(1) NA和AS提高了水泥早期水化放热速率及放热量,大幅度加速了水泥的凝结;(2)掺入NA和AS显著加速了C_3A的水化速率并分别生成以六角板状AFm及棱柱状AFt为主的特征水化产物;(3) NA和AS加速了C_3S早期水化,但是早期特征水化产物AFm和AFt抑制了C_3S后期进一步水化,使得1 d和3 d后C_3S水化速率相对于空白组明显放缓;(4)掺入NA和AS明显提高了水泥早期水化速率,但降低了后期水化速率,使得C-S-H凝胶生长不充分,EDS显示养护28 d后水泥石中C-S-H凝胶Ca/Si均高于空白组,这是由于掺入NA和AS早期生成的致密水化产物层包裹了水泥矿物,从而延缓了后期水化进程;(5)本研究成果可为喷射混凝土早期水化特征及强度发展规律研究提供理论依据。     

矿渣细度及掺量对水泥净浆及胶砂性能影响

通过试验研究,探讨了超细矿渣的细度和掺量对水泥净浆的流动性、凝结时间、抗压强度、化学结合水量以及对胶砂流动性和抗压强度的影响．试验结果表明：随超细矿渣掺量的提高,水泥净浆和胶砂的流动度均增大,且在试验所采用的掺量条件下,细度较小的超细矿渣对水泥净浆及胶砂流动性的改善效果更好;超细矿渣掺量较低时,掺超细矿渣水泥浆体的初凝时间和终凝时间均缩短,超细矿渣掺量较大时,随超细矿渣掺量的增大,水泥浆体的初凝时间和终凝时间延长,且超细矿渣的细度对试验结果影响不明显;随超细矿渣掺量的增大,水泥浆体和胶砂的3d抗压强度变化较小,28d抗压强度提鬲;超细矿渣细度较大时,适宜掺量的超细矿渣可以提高水泥浆体和胶砂的早期抗压强度;超细矿渣对硬化水泥浆体的化学结合水量的影响与对抗压强度的影响规律基本一致。     

聚合物乳液对水泥乳化沥青砂浆性能的影响

本文考察了聚合物乳液对水泥乳化沥青砂浆可工作性能、力学性能、抗冻性、耐候性等的影响.试验结果表明:聚合物乳液的加入显著减少了水泥乳化沥青砂浆的拌合用水量以及体系总水量,降低了砂浆的吸水率;聚合物乳液减缓了砂浆初期抗压强度的发展,但有利于砂浆后期抗压强度的增长;聚合物乳液提高了砂浆折压比,改善了砂浆的弹韧性;聚合物乳液在保持砂浆良好耐候性的同时,改善了砂浆的抗冻性.     

无机胶凝抗渗剂对水泥性能的影响研究

利用水泥净浆、XRD、SEM研究了制备的无机胶凝抗渗剂(ICPA)对水泥凝结时间、抗压强度、水化过程、水化产物和微观结构的影响。当ICPA掺量为水泥质量的0.8%时,3、7 d的抗压强度相较于不掺入ICPA的水泥净浆分别提高了9.6%和19.8%,ICPA水泥净浆第二次水化时发生了络合-沉淀反应,在裂纹中产生了大量细丝状、细针棒状水化产物,几乎将裂纹填实,提高了水泥基材料自愈合能力。当ICPA掺量小于水泥质量的1.2%时,对水泥的早期水化影响不明显,增加了钙矾石(AFt或AFm)的生成量,提高了水泥早期(3 d)的抗压强度。结果表明,无机胶凝抗渗剂对水泥凝结时间影响较小,可增加水泥早期水化产物,提高水泥石早期抗压强度及自愈合能力。     

高温干燥下速凝剂对水泥净浆性能的影响

为掌握高地热环境条件下隧道初期支护水泥基材料的水分蒸发及其性能随时间的变化规律,通过室内模拟试验,探讨高温(60℃)与速凝剂共同作用对水泥浆体的水分损失、力学强度及化学结合水含量的影响。结果表明,60℃干燥条件显著加速了水泥浆体水分蒸发而增大质量损失率,速凝剂掺入并不能有效降低试件早期水分蒸发引起的质量损失,高吸水性树脂会显著增大基准水泥及掺粉煤灰试件的质量损失;硅灰和速凝剂双掺可较好地减少试件在60℃干燥条件下的质量损失。同标准养护条件相比,60℃干燥条件下各试件抗压强度随龄期增长按1 d抗压强度增大、7 d和28 d抗压强度下降的规律变化;速凝剂和高温干燥条件共同作用下水泥净浆强度增速缓慢;速凝剂有利于增强掺粉煤灰试件28 d龄期的抗压强度,但不利于掺硅灰试件28 d龄期抗压强度的发展。硅灰与速凝剂双掺会降低水泥净浆的毛细吸水系数,速凝剂单掺和速凝剂与高吸水树脂双掺对掺有粉煤灰试件毛细系数影响不大。与标准养护条件相比,60℃干燥条件下纯水泥基准组试样所含化学结合水和Ca(OH)2含量明显降低;速凝剂可略微提高水泥基准试样化学结合水和Ca(OH)2含量,但不利于60℃干燥条件下的水泥...     

几种外加剂组分对硫铝酸盐水泥性能的影响

通过往硫铝酸盐水泥中掺加外加剂的办法,来寻求一种战时1 h抢修机场跑道的材料。通过分别研究碳酸锂、亚硝酸钙、聚羧酸高效减水剂、纳米碳酸钙、硅灰等单一组分的不同掺量对硫铝酸盐水泥不同性能的影响得出单一组分的最佳掺量范围。采用正交试验方法探讨在标准养护条件下不同掺量的复合组分对硫铝酸盐水泥胶砂强度的影响,分析得出超早强外加剂的最佳配比:碳酸锂、硅灰、聚羧酸高效减水剂、亚硝酸钙、纳米钙掺量分别为0.1%,4%,1.0%,0.5%和0.5%。掺入最佳配比的外加剂,材料1 h胶砂抗折/抗压强度达到6.2/37.1 MPa,3 d胶砂抗折/抗压强度达到10.8/62.3 MPa,符合战时机场跑道抢修等工程的要求。     

钢纤维混凝土的增强机理及抗裂性能分析

钢纤维混凝土是一种新型的水泥基复合材料,其抗拉、抗剪、抗弯能力远优于普通混凝土.此文在简述钢纤维混凝土的研究、发展与应用的基础上,阐述钢纤维混凝土的工作机理和增强机理,并对影响其增强效果的因素进行分析.通过分析进一步论述采用钢纤维混凝土可以抑制其收缩裂缝和阻止其微裂缝的扩展,从而提高混凝土的抗裂性能.     

路用煤矸石受力性能试验研究

以宁夏大武口地区拟路用煤矸石为试验研究对象,对其进行了筛分试验分析,并分别对原始筛分后的细料、掺25%粗粒料、掺50%粗粒料和掺75%粗粒料进行了击实试验和三轴试验,系统分析了煤矸石抗剪强度参数、最大干密度和最佳含水量随粗粒料含量变化规律,为路用煤矸石填筑提供借鉴.     

隧道竖井对车体压力的作用机理及影响因素分析

采用数值模拟方法,对有无竖井条件下列车高速通过隧道时车体压力的变化过程进行模拟,研究竖井对车体压力的作用机理,基于车体压力变化幅值对竖井面积、数量和列车速度等因素进行分析.结果表明,设置竖井后隧道内的压力波及其传播体系以竖井为界分为前后2个不同的阶段,列车在不同阶段内行驶时车体压力独立地遵循各自的变化规律.减小竖井面积和增加怪井数量均有助于降低车体压力的变化幅度,当竖井面积小于0.5倍隧道有效断面面积时,竖井可有效降低车体压力的变化幅度;增加竖井数量虽然能降低车体压力,但会增多车体压力的变化次数;竖井对车头的降压效果最为显著,其次为车中和车尾;对于不同的列车速度,竖井对车体都有一定的降压作用,且竖井的降压效果随着列车速度的提高而增强.     

矿物掺合料对水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为获得在云南保瑞(保山—瑞丽)铁路硫酸盐侵蚀环境下,当地火山灰、粉煤灰、硅灰对普通硅酸盐水泥胶砂试件的抗硫酸盐侵蚀能力的影响规律及快速评价方法,进行了浸泡抗蚀性能试验和差热分析(Differential Thermal Analysis,DTA)。结果表明:以当地火山灰替代30%的水泥并外掺3%硅灰的试件具有优异的抗硫酸盐侵蚀性能;DTA方法可作为分析火山灰质矿物掺合料火山灰效应的有效手段;加入单一矿物掺合料时,硫酸钠溶液浸泡试件的Ca(OH)_2吸热峰面积与抗蚀系数呈线性关系,利用该关系,可辅助快速评定工程结构中水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能。     

地铁车站不同减震层的减震机理及性能分析

为研究地下结构设置减震层的力学机理及减震层参数对减震性能的影响,依托西安地铁某新建换乘车站工程背景,借助有限元软件MIDAS GTS NX建立动力响应计算模型,应用振动理论推导地震波作用下"岩土体-减震层-地铁车站"三自由度结构体系振幅表达式,基于正交试验设计方法,分析泡沫混凝土减震层参数对减震性能的影响.结果表明:将...     

系统延时不确定性对安全性及系统性能的影响分析

介绍在系统设计阶段,如何兼顾系统的安全性及性能等因素,通过针对系统功能各环节的延时影响分析、优化设计等技术手段达到满足系统安全性和性能指标的目的。     

兰新高速铁路环境对动车组性能的影响分析及对策

简要阐述兰州—乌鲁木齐高速铁路(兰新高铁)地区高温、高寒、风沙、强紫外线、高海拔和长交路等环境特点,重点分析地理环境和自然气候对动车组性能、使用、维修等方面带来的危害及影响,提出提高兰新高铁动车组适应性的对策.     

用于水稳碎石的硫铝酸盐水泥性能调控与作用机理研究

为了缩短水泥稳定碎石的养生时间,达到快速开放交通的要求,研究了复合缓凝剂和复合早强剂对硫铝酸盐水泥凝结时间、早期强度和泌水量的影响。结果发现,复合缓凝剂能够有效延长硫铝酸盐水泥的凝结时间,但会增加水泥的泌水量和降低其早期强度,复合早强剂的对硫铝酸盐水泥的影响与之相反,进而得到了适用于水泥稳定碎石的复合缓凝剂和复合早强剂的最佳掺量分别为：聚羧酸减水剂(0.4%)、硼砂(0.6%)、碳酸锂(0.25%)和甲酸钙(0.6%)。在此基础上,采用等温量热法、X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)试验研究了复合缓凝剂和复合早强剂对硫铝酸盐水泥水化的影响。研究结果表明：单掺复合缓凝剂会延缓硫铝酸盐水泥的早期水化速率,对硫铝酸盐水泥水化程度影响较小。硼砂和Ca2+离子形成络合物包裹在水泥颗粒周围,阻碍水分子及离子的扩散,抑制钙钒石(AFt)的生成,且会导致硫铝酸盐水泥产生较多的微裂缝。复掺复合缓凝剂和早强剂,Li+能加速水泥颗粒表面水保护膜的破裂,HCOO-能提高水泥水化整体的碱度并促进AFt和铝胶的生成,能有效的减弱单掺复合缓凝剂所产生的负面影响,并且增加硫铝酸盐水泥的水化程度。论文提出的复掺...     

速凝剂主要组分对水泥水化及力学性能的影响

速凝剂是喷射混凝土施工中重要的材料之一,偏铝酸钠(NaAlO₂)和硫酸铝(Al₂(SO₄)₃)作为有碱和无碱速凝剂的主要组分(以下分别简称NA和AS),对喷射混凝土性能影响显著。通过化学结合水测试、热分析、压汞测试及强度测试,研究了偏铝酸钠和硫酸铝对水泥水化程度、水化产物类型、硬化浆体孔结构及力学性能的影响。结果表明:NA和AS提高了水泥早期水化速率,降低了浆体内部总孔隙率和最可几孔径,提高了硬化水泥浆体1d的抗压强度,并分别生成以3CaO·Al₂O₃·CaSO₄·12H₂O和3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O(以下分别简称AFm和AFt)为代表的早期特征水化产物。1d以后,NA和AS均减缓水泥水化速率及孔结构细化程度,对抗压强度发展产生不利影响,28d后,掺入NA和AS水泥浆体内部无害孔数量少于空白组,有害孔和多...     

含气量对CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆性能的影响

为了考察含气量对CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆性能的影响,分别制备出含气量3%,6%,9%,12%,15%的水泥乳化沥青砂浆,并对其膨胀率、吸水率、抗压强度、弹性模量、超声波传播时间、抗冻性能等进行研究。结果表明:随着含气量的增大,砂浆的膨胀率逐渐降低,吸水率逐渐增大,其中当含气量>12%时,砂浆吸水率增大幅度明显;随着含气量的增大,砂浆的抗压强度、弹性模量略有降低、超声波传播时间变长;砂浆的抗冻性能随含气量的增大先增强后降低。     

化学外加剂对高弹模水泥沥青砂浆性能影响研究

在高弹模水泥沥青砂浆的配制试验研究中,乳化沥青中掺加葡萄糖酸钠,可使乳化沥青满足水泥适应性的要求,但会导致CA砂浆1 d强度不足;掺加Cacl2可适当提高CA砂浆1 d强度,但会增加CA砂浆流动度经时损失;乳化沥青中掺加JSS-1或SJQA-1高效减水剂,均能显著提高乳化沥青的水泥的适应性,该两种高效减水剂组合所配制的CA砂浆,可同时满足砂浆用水量、砂浆工作性能和砂浆1 d强度指标的要求.     

水质对Ⅱ型CA砂浆拌合性能的影响及其作用机理

研究了水对Ⅱ型CA砂浆常温和高温拌合性能的影响,并结合透射电镜TEM分析了水质影响CA砂浆流动性的作用机理.研究发现水中高价阳离子含量越高,不论常温还是高温CA砂浆的流动性都越差,且损失越快.由机理分析得知,由于水中的高价阳离子与阴离子乳化沥青颗粒周围的负离子发生反应,降低了乳化沥青的稳定性,加速其破乳.     

矿物掺合料对道路混凝土耐磨性的影响及机理

测试了粉煤灰和矿渣单掺及双掺混凝土在不同龄期时的磨耗,测试结果表明:掺30%粉煤灰混凝土3 d龄期时的磨耗较不掺粉煤灰的混凝土增加,但能够提高混凝土后期的耐磨性能;无论是在早期还是后期,矿渣的使用均使混凝土的磨耗增大;粉煤灰与矿渣双掺的情况下也能使混凝土的后期耐磨性得以改善;粉煤灰中存在大量的高强高弹玻璃微珠及在后期活性效应的发挥从而使混凝土的耐磨性能得到提高。单掺矿渣由于其颗粒强度低、耐磨性能差,混凝土的耐磨性能下降。