磁选去除机制砂云母对混凝土性能影响研究

通过磁选机去除花岗岩机制砂中云母,研究不同磁选强度对机制砂云母级配及含量的影响,开展磁选强度对机制砂混凝土工作和力学性能影响规律的研究,并通过SEM对混凝土微观结构进行分析。结果表明：机制砂细颗粒和云母含量随磁选强度增大而减少;在固定用水量的情况下,混凝土减水剂用量随着机制砂中云母含量的增加而增大,混凝土抗压强度随机制砂云母含量增加而减小,但高磁力去除云母机制砂混凝土出现离析泌水现象,抗压强度低于未磁选的机制砂混凝土;SEM结果表明,不含云母的砂浆中生成大量致密性的水化产物,而含云母机制砂砂浆中可以看到薄片状云母,这是导致混凝土强度降低的主要原因。     

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。     

石灰石粉对水泥砂浆强度影响及作用机理

该文研究了石灰石粉掺量、细度对砂浆抗压强度的影响,并基于水化热测试和边界成核与增长模型计算了水泥浆体的水化动力学参数,通过毛细吸水测试以及压汞试验分析了砂浆的孔结构,揭示了石灰石粉对砂浆抗压强度的作用机理。结果表明：随石灰石粉掺量增加,砂浆抗压强度逐渐降低,掺量增加至30%时,7、28、56 d龄期砂浆的抗压强度降低均超过了20%;随石灰石粉细度增加,砂浆抗压强度逐渐增大,石灰石粉由1.084μm²/μm³增加到2.168μm²/μm³时,7、28、56 d龄期砂浆的强度分别增加了6.1%、4.2%、4.8%。石灰石粉减小了水泥浆体的水化放热速率、水化热和水化产物的成核速率K_N、增长速率K_G,进而降低了浆体的水化程度,从而增加了砂浆的毛细吸水量、空隙率、最可几孔孔径,最终导致砂浆抗压强度的降低。     

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。     

石粉对胶凝材料水化性能及路面混凝土力学性能的影响

采用正交试验方法研究了影响混凝土抗压强度和抗折强度的主要因素,以优选混凝土配合比为基础,考察了石粉含量对胶凝材料水化性能及混凝土抗折强度和耐磨性能的影响,结果表明:提高石粉含量不仅降低了胶凝材料体系的最大放热速率,且延迟了最大放热速率出现的时间;混凝土抗折强度和耐磨性能随石粉含量增加先提高后降低,在石粉含量为10%时抗折强度和耐磨性能达最大值,在石粉含量为3%～13%的范围内,机制砂混凝土的抗折强度和耐磨性能均优于河砂混凝土试件。     

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。     

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。     

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。     

机制砂及石粉含量对路面水泥混凝土耐磨性的影响研究

以天然砂混凝土为基准,对比研究了机制砂以及机制砂中石粉含量、砂率变化对混凝土抗压强度与耐磨性的影响.研究结果表明:随着水灰比降低,无论是机制砂还是天然砂混凝土的抗压强度均逐渐增大,磨耗值逐渐降低.在同等条件下(相同水灰比、相同浆体含量),机制砂混凝土的强度与耐磨性均优于天然砂混凝土.当石粉含量在10%以内时,随石粉含量...     

垃圾焚烧炉渣中可溶盐对水泥稳定材料性能的影响

为将生活垃圾焚烧炉渣用于水泥稳定材料的道路基层,分析了生活垃圾焚烧炉渣中氯盐和硫酸盐的含量,通过无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验分析了氯盐和硫酸盐对水泥稳定炉渣碎石混合料强度的影响,通过干缩试验和温缩试验分析了氯盐和硫酸盐对混合料变形性能的影响,并采用微观测试方法分析了氯盐和硫酸盐对混合料的微观作用机理。结果表明:试验垃圾焚烧炉渣中可溶氯盐和硫酸盐含量平均值分别为0.57%,1.01%;对掺30%左右垃圾焚烧炉渣的混合料,当垃圾焚烧炉渣中氯盐、硫酸盐含量分别达到1.67%,2.00%后,混合料的强度明显降低,氯盐、硫酸盐含量分别超过0.67%,1.00%后混合料的干缩变形和温缩变形均明显增大;水洗处理可降低垃圾焚烧炉渣中可溶盐含量,掺水洗垃圾焚烧炉渣的混合料的强度没有明显变化,短期干缩变形有所增大,温缩变形降低;微观分析表明,Cl~-与水泥水化产物发生化学反应生成Friedel盐,掺氯盐、硫酸盐的混合料内部水化产物增多,但当掺Na_2SO_4含量达到1.0%时,部分水泥颗粒未水化。为保证水泥稳定炉渣碎石混合料的性能,应限定垃圾焚烧炉渣中可溶盐的含量。     

面向混凝土旧桥加宽的改性水泥砂浆性能研究

在既有混凝土旧桥加宽技术上,针对新建桥梁的水泥砂浆改性技术问题进行分析。基于单壁碳纳米管(SWCNTs)改性水泥砂浆相比普通砂浆有较好导电性能,对SWCNTs改性砂浆抗压和抗折强度性能进行研究。直接添加未分散SWCNTs到砂浆时,浓度增加会降低砂浆的强度。当使用TritonX-100分散SWCNTs后,砂浆的强度随SWCNTs浓度的增加而增加。TritonX-100的使用会对砂浆的密度、强度性能造成负面影响。另外,SWCNTs的加入能改善砂浆的早强性能。     

石粉-钢渣混凝土力学及收缩性能研究

石粉会造成混凝土收缩,钢渣易引起混凝土产生膨胀。利用膨胀补偿收缩原理,通过对石粉、钢渣与减水剂的相容性和掺入混凝土后的基本力学和收缩情况进行试验,研究不同石粉和钢渣掺量及两者不同占比对混凝土强度和收缩率的影响。结果表明:钢渣与聚羧酸减水剂具有一定相容性;石粉与减水剂相容性差,会降低浆体流动性;钢渣-水泥胶砂3d、28d抗折、抗压强度随钢渣掺量增加而基本不变,7d抗折、抗压强度均随钢渣掺量增加而下降明显;石粉-水泥胶砂抗压、抗折强度随石粉掺量增加而整体呈下降趋势;在混凝土中钢渣产生的膨胀对石粉产生的收缩具有一定补偿作用。     

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。     

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。     

复掺矿物掺合料对轻骨料混凝土性能的影响

为了研究复掺矿物掺合料对轻骨料混凝土物理力学性能的影响,该文先用不同比例的粉煤灰替代轻骨料混凝土中的部分水泥,通过试验分析了粉煤灰掺量对轻骨料混凝土抗压强度、抗折强度、水化热等物理力学指标的影响;然后用不同比例的石灰石粉替代轻骨料混凝土中的部分细集料,分析了石灰石粉掺量对轻骨料混凝土坍落度、抗压强度和抗折强度等物理力学性能的影响。试验结果表明:加入适量的粉煤灰能够增大轻骨料混凝土不同龄期的抗压强度和冻融后的抗压强度,降低水化热,但粉煤灰的加入会使抗折强度降低,综合考虑当粉煤灰掺量为25%时各指标都达到最佳值;坍落度、抗压强度和抗折强度都随石灰石粉掺量的增大呈先增大后减小的趋势,石灰石粉的加入使轻骨料混凝土冻融后的抗压强度明显提升,当石灰石粉替代量为24%时轻骨料混凝土的物理力学性能最好。     

SAP内养护作用对高性能混凝土耐磨性影响

采用高吸水树脂(SAP)作为内养护材料,研究了SAP掺量和额外引水倍数对高性能混凝土水化程度、28 d抗压强度和耐磨性的影响。结果表明:SAP能提高混凝土的水化程度,且水化程度随SAP增加而增加;混凝土的耐磨性和28 d抗压强度随SAP掺量和额外引水倍数的增加而先增大后减少;原因是少量的SAP能减少混凝土干缩裂缝,改善界面区结构,提高骨料和胶凝材料之间的粘结力,但SAP掺量太大会减小混凝土受压有效面积从而降低耐磨性和强度,因此需要合理设计SAP掺量。     

机制砂对混凝土的收缩及强度的正负效应

对比了几种不同石粉含量的机制砂对混凝土的收缩及强度的影响。结果表明:机制砂对混凝土的干缩率具有正负效应,当石粉含量较少时负效应占优势,当石粉超过一定量时正效应占优势;对于抗压强度和劈裂抗拉强度也有正负效应,随着机制砂中石粉含量的增加其强度先提高后降低。     

废瓷砖再生砂掺配率对砂浆强度的影响及机理分析

固定水泥的用量比例与稠度制作砂浆试件,对五种废瓷砖砂掺配率、四个养护龄期下的砂浆进行抗压强度和抗折强度试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察细骨料以及骨料-水泥石界面的微观形貌,分析砂浆强度增长机理。试验结果表明,在同等试验条件下,随着废瓷砖砂掺配比率的增加,砂浆抗压强度增加,掺加废瓷砖再生砂可提高砂浆强度等级1~2个级别。五种砂浆的抗压强度与抗折强度均随养护龄期的增加呈现线性增长规律。SEM图像显示废瓷砖再生砂碎裂面为粗糙的层状多孔结构,与天然砂掺配使用增大了混合砂的骨料机械咬合力以及细骨料-水泥石的界面粘结力,从而提高了废瓷砖再生砂浆的整体强度。建议优先选用质地坚硬、干净无杂质的废弃贴面瓷砖作为原材料,采用两次以上破碎方式加工废瓷砖再生砂,以保证废瓷砖再生砂砂浆的强度。     

可再分散性乳胶粉水泥砂浆力学性能的试验研究

研究了可再分散性乳胶粉砂浆的力学性能,室内测试了砂浆的抗压强度、抗折强度、粘结强度、折压比、弹性模量和变形模量。试验结果表明:随着乳胶粉RE 5044N掺量的增加,砂浆的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高,抗压强度降低,弹性模量和变形模量减小,折压比增大,粘结强度增大,柔性增强,砂浆的改性效果明显。最后还从可再分散性乳胶粉的作用机理和引入的砂浆力学模型分析了砂浆的改性原因。