粉煤灰、减水剂对水泥浆体相容性影响的试验研究

通过调整萘系和聚羧酸系减水剂的含量,观察水泥浆体的流动性和流动性经时损失的变化,由此确定减水剂的饱和点和减水剂对水泥相容性影响;减水剂在饱和点掺量时,调整粉煤灰掺量,研究粉煤灰掺量对水泥相容性的影响.结果表明:水泥浆体的流动度随减水剂掺量的增加而增大;萘系减水剂的饱和点掺量为0.8%,聚羧酸系减水剂的饱和点掺量为1.4%;在减水剂饱和点附近,静置35 min、60 min,萘系、聚系减水剂流动度经时损失分别为65%和39%,且聚羧酸系减水剂具有滞后性;聚系减水剂与水泥的相容性优于萘系高效减水剂;在减水剂饱和点掺量处,随着粉煤灰含量的增加,水泥浆体的流动度增大.     

减水剂对砂浆早期开裂行为的影响

采用多通道椭圆环收缩开裂测试手段、自由收缩和强度试验综合评价了聚羧酸类、萘系和木质素系减水剂对水泥砂浆早期收缩开裂和强度的影响.结果表明,掺减水剂均延长了砂浆初始开裂时间,从而降低了砂浆的开裂敏感性.就减水剂降低砂浆开裂敏感性而言,聚羧酸类和高浓型萘系高效减水剂是行之有效的.掺聚羧酸类和掺木质素系减水剂都减小了砂浆的最大裂纹宽度,而掺萘系则加快了砂浆最大裂纹宽度的发展速度.掺高效减水剂均增大了砂浆自由收缩值,且萘系比聚羧酸类减水剂更能增大砂浆自由收缩值,而掺木质素系减水剂能稍微降低砂浆的自由收缩值.在干燥养护条件下,掺高效减水剂比掺木质素系减水剂更能有效地提高砂浆抗折和抗压强度,且掺聚羧酸类减水剂又比掺萘系高效减水剂更为有效.     

不同减水剂及其复掺对碱矿渣水泥性能的影响

选用萘系高效减水剂（萘系）、木质素磺酸钙（木钙）、葡萄糖酸钠、砂浆塑化剂、C18H29SO3Na、C15H34ClN,测试其对碱矿渣水泥砂浆性能的影响。结果表明：木钙和萘系均对碱矿渣水泥砂浆有一定的塑化作用,且前者比后者的效果明显;萘系与引气剂复掺较单掺萘系对碱矿渣水泥砂浆的塑化作用明显;木钙与萘系复掺,较单掺一种减水剂对碱矿渣水泥砂浆的塑化作用效果明显;在相同用水量情况下,木钙可提高碱矿渣水泥砂浆的强度,而萘系会降低碱矿渣砂浆的强度。木钙对碱矿渣水泥的凝结时间影响较大,掺木钙的碱矿渣水泥流动度经时损失较小。     

粉煤灰对水泥与减水剂相容性的影响研究

影响混凝土外加剂与水泥相容性问题的因素很多,混和材的种类和掺量是其中之一。以减水剂为例,其在水泥混凝土应用中存在饱和点,通过饱和点的变化可判定水泥与减水剂的相容性好坏,采用不同混和材掺量、不同高效减水剂掺量的水泥净浆试验,进行5 min、30 min、60 min的净浆流动度的测试及饱和点的确定,结果表明,加入混合材后改善了水泥与高效减水剂之间的相容性,少量粉煤灰可以提高浆体的初始流动度,改善流动度经时损失。     

聚羧酸系高效减水剂PC的合成及性能研究

以甲基丙烯酸、聚乙二醇1000、对甲苯磺酸、对苯二酚、过硫酸铵和甲基丙烯磺酸钠为原料,采用两步法合成出新型聚羧酸系高效减水剂(简称PC)。将合成的PC与目前广泛使用的萘系高效减水剂(简称FDN)相比,具有更加优异的性能,具体表现为:在掺量很少情况下,水泥净浆就具有较高的流动度;当掺量相同时,其对水泥净浆流动度远超FDN。此外,它与水泥的相容性好,具有缓凝及明显抑制水泥净浆流动度经时损失性能,对混凝土也能表现出显著的减水增强性,是一种性能优良,适合于配制高强、超高强混凝土的高效减水剂。     

不同黏土对掺减水剂水泥净浆流动度影响

目的 研究4种不同黏土对掺聚羧酸减水剂及萘系减水剂水泥净浆流动度的影响规律并从黏土的吸附性能角度探究其影响机理.方法 采用水泥净浆流动度试验方法比较了4种黏土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响,通过TOC总有机碳测试仪测定了4种黏土对聚羧酸减水剂的吸附量.结果 4种黏土对水泥净浆流动度的影响差异较大,其中钙基蒙脱土和钠基蒙脱土的掺量为2％时,掺聚羧酸减水剂水泥净浆已基本没有流动度,掺萘系减水剂的水泥净浆流动度也有所下降,但降幅稍小,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆流动度无明显负面影响;钙基蒙脱土和钠基蒙脱土对聚羧酸减水剂的吸附量较大,伊利土、高岭土对聚羧酸减水剂的吸附能力和水泥相当.结论蒙脱土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度负面影响极为严重,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆基本没有负面影响.     

矿渣基无机矿物聚合物与减水剂的适应性

目的 对矿渣基无机矿物聚合物与高效减水剂的适应性进行研究,确保在工程中的应用.方法 用不同模数的水玻璃激发矿渣与偏高岭土粉料制备矿渣基无机矿物聚合物,以矿渣基无机矿物聚合物净浆流动度及高效减水剂在矿渣基无机矿物聚合物胶砂中的最佳掺量为考核指标进行试验.结果 萘系减水剂的饱和掺量为2.0%,最佳掺量为0.6%;蜜胺系减水剂的饱和掺量为2.3%,最佳掺量为1.6%.结论 矿渣基无机矿物聚合物与萘系减水剂和蜜胺系减水剂均有较好的适应性,表现为有明显的饱和点和最佳掺量.     

水泥基灌浆料工作性的实验

目的通过研究不同外加剂对水泥基灌浆料工作性的影响,解决工程中高性能灌浆料的高工作性问题．方法采用高度（60±0．5）rnl／l、上口内径（70±0．5）mm、下口内径（100±0．5）nqm、下口外径120mm的截锥圆模、玻璃板、直尺等工具,依据《GB／T2419水泥胶砂流动度测试方法》对水泥基灌浆料进行流动性测试．结果硫铝水泥基灌浆料与普硅水泥基灌浆料相比,其初始流动度与30min流动度较好,且最小水胶比为0．21．采用萘系、聚羧酸,SM（均为固体）减水剂的硫铝水泥基灌浆料,在初始流动度大于300mill的前提下,最小水胶比分别为0．26、0．21、0．27．硫铝水泥基灌浆料随着聚羧酸减水剂掺量的增加,初始流动度和30min后的流动度均明显增加,最佳掺量在3％o～5％o．缓凝剂掺量的增加对硫铝水泥基灌浆料的初始流动度影响不明显,对其30min后的流动度影响较为突出,最佳掺量不超过6％o．结论测定硫铝水泥与普硅水泥基灌浆料的工作性,结果相差较大,说明水泥物理化学性质对减水剂的适应性产生较大影响;外加剂对水泥基灌浆料的流动度影响显著,宜控制在合理范围之内．     

粉煤灰与矿粉改进减水剂与水泥相容性的研究

采用萘系、聚羧酸系减水剂与粉煤灰、矿粉双掺法,进行水泥流动性的试验,测定净浆流动度损失,研究粉煤灰、矿粉对减水剂与水泥相容性影响,研究发现,粉煤灰、矿粉能有效改进萘系、聚羧酸系减水剂与水泥的相容性;而聚羧酸系减水剂与水泥的相容性比萘系减水剂好．     

高效减水剂与水泥间适应性的研究

在高性能混凝土、商品混凝土中往往会出现高效减水剂与水泥适应性较差的现象,这种现象大多发生在低水胶比、实际用水量较少的高性能混凝土的拌合物中．通过对高效减水剂在不同厂家水泥中的应用研究,来表述对水泥的适应性．通过高效减水剂在不同生产厂家水泥的净浆流动度、不同水泥的砂浆的性能研究表明,与水泥较适应的减水剂在混凝土和砂浆中的掺量较小、强度较高、和易性较好、成本较低;与水泥适应性较差的减水剂,在混凝土和砂浆中的掺量大,成本较高．     

Influence of Superplasticizers on Strength and Shrinkage Cracking of Cement Mortar under Drying Conditions

The effects of polynaphthalene series superplasticizers（PNS） with a low content of sodium sulfate （H-UNF）,with a high content of sodium sulfate（C-UNF） and polycarboxylate type superplasticizer （PC） on strength and shrinkage cracking of cement mortar under drying conditions were investigated by means of multi-channel ellipse ring shrinkage cracking test, free shrinkage and strength test. The general effect of PNS and PC is to increase the initial cracking time of mortars, and decrease the cracking sensitivity of mortars. As for decreasing the cracking sensitivity of mortars, PC〉H-UNF〉C-UNF. To incorporate superplasticizers is apparently to increase the free shrinkage of mortars when keeping the constant w/b ratio and the content of cement pastes. As for the effect of controlling the volume stability of mortars, PC〉C-UNF〉H-UNF. Maximum crack width of mortars containing PC is lower, but the development rate of maximum crack width of mortars containing H-UNF is faster in comparison with control mortars. The flexural and compressive strengths of mortars at 28-day increase with increasing superplasticizer dosages under drying conditions. PC was superior to PNS in the aspect of increasing strength.     

水泥基材料早期水化特性与体积稳定性的关系

采用五路裂缝测定仪和非接触式电阻率测定仪，分别测试了水泥砂浆在干燥条件下约束收缩开裂的初裂时间与相应水泥浆体早期水化24h内的电阻率变化，分析研究了水泥浆体在非常早期水化中的电阻率极小值与相应砂浆的初裂时间的关系，结果发现二者之间具有较好的线性相关性（相关系数〉0．90）。机理研究表明在水泥类型和骨料确定的条件下，胶凝材料体系初始水化的液相特征是影响早期收缩开裂的关键；不同化学与矿物外加剂及微量组分（可溶碱）的添加将通过改变水化的液相特征而影响水化物的初始形成速率、形貌、分散性及其生长能力等，最终影响材料的体积稳定性。     

减缩剂对水泥基材料早期水化及收缩变形性能的影响

采用非接触式电阻率测定仪和半绝热实验方法分别研究了减缩剂对常温和半绝热条件下的水泥浆体早期水化的电阻率和温升的影响,对比研究了减缩剂对水泥砂浆在干燥条件和常温水中养护时的线性长度变化与强度发展情况的影响,应用五路裂缝测定仪研究了减缩剂在水泥砂浆中的抗裂效果.结果表明:在常温条件下减缩剂会延缓水泥早期水化,而在半绝热条件下则会加速水泥早期水化;减缩剂主要提高干燥环境下的水泥砂浆的抗裂性能,降低其线性收缩值与强度增长,推迟其约束收缩初始开裂时间,而对水中养护的砂浆无补偿收缩效应,因此不利于控制热裂缝.分析表明,减缩剂在水泥基材料中应用时不仅具有物理作用,而且具有化学作用.     

聚丙烯酸酯乳液改性砂浆微观结构与改性机理

为了研究聚丙烯酸酯乳液（PA）改性砂浆硬化过程中微观结构的形成过程及改性机理,分析PA聚合物乳液在新拌水泥砂浆中的吸附特性,并模拟孔隙溶液和PA乳液之间相互作用.同时采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDX）法表征了PA改性砂浆微观结构的演化过程.试验结果表明,PA颗粒将与孔隙溶液中的钙离子发生化学反应,PA聚合物将以不同的形态吸附在水泥砂浆的局部部位.在此基础上,考虑PA聚合物改性乳液与水泥基材料的反应,提出一种改进的聚合物改性与微观结构形成模型.这对研究聚合物改性水泥基材料的力学性能与推广聚合物改性水泥基材料在工程中的应用具有重要意义.     

聚丙烯酰胺改善流态固化处理效果的试验研究

为研究聚丙烯酰胺（PAM）对流态固化土的改善作用，针对长江中下游河漫区广泛分布的软土，研究了PAM掺量、液固比、灰土比对流态固化土的影响，结果表明：PAM可以快速降低含水泥流态固化土的流动度、提高黏滞性，减缓水泥土前期的固化速度，且可用净流动度定量描述PAM对流态固化土流动性的改善效果。由此得出，不同初始液固比的流态水泥土在添加一定比例的PAM后其净流动度降低比例处于相同水平；针对液固比为70%~80%的软土，PAM掺量建议控制在0.02%~0.03%，使得流动度满足回填要求，现场施工效果较佳；同时PAM有效地提高了施工流程的自由度；在此基础上，获得了该土体动切力和流动度的关系，可以较好地拟合实测数据。     

磁性指数对铁尾矿水泥基材料特性的影响

为实现铁尾矿代替天然河砂制备水泥基材料的目标,以8种磁性指数的铁尾矿和天然河砂为骨料分别制备了水泥砂浆和混凝土试件。通过测试砂浆的力学性能、试件断面的显微硬度、孔结构参数以及混凝土的抗氯离子渗透性能,分析了磁性指数对铁尾矿水泥基材料特性的影响。试验结果表明：在相同配合比下,铁尾矿砂浆力学性能优于天然河砂砂浆;提高铁尾矿的磁性指数,砂浆力学性能呈现下降趋势,但是磁性指数为40％的铁尾矿砂浆强度仍然较高;当磁性指数为0％时,铁尾矿砂浆界面区显微硬度最高,磁性指数为40％的铁尾矿砂浆次之;磁性指数为0％和40％的铁尾矿砂浆孔隙率较低且无害孔含量更多;通过磁选分离降低铁尾矿的磁性指数,有利于增强铁尾矿混凝土的抗氯离子渗透性能,提高其耐久性。     

Improvement of cracking-resistance and flexural behavior of cement-based materials by addition of rubber particles

By ring test and bend test, the improvement of waste tire rubber particles on the crack- resistance and flexural behaviors of cement-based materials were investigated. Test results show that the cracking time of the ring specimens can be retarded by the incorporation of rubber particles in the cement paste and mortar. The improvement in the crack-resistance depended on the rubber fraction. When the rubber fraction was 20% in volume, the cracking time was retarded about 15 h for the paste and 24 d for the mortar respectively. Flexural properties were evaluated based on the bend test results for both mortar and concrete containing different amount of rubber particles. Test results show that rubberized mortar and concrete specimens exhibit ductile failure and significant deformation before fracture. The ultimate deformations of both mortar and concrete specimen increase more than 2-4 times than control specimens.     

Effect of Waste Paper Fiber on Properties of Cementbased Mortar and Relative Mechanism

The aim of this work was to investigate the effect of waste paper fiber on the properties of cement-based mortar and the relative mechanism. The cement-based mortars with various contents and mixing way of waste paper fibers were prepared and the slump flow, setting time and strength developments of all mortars were tested. Besides, Ca(OH)_2 content in hardened pastes at different ages and the microstructures of all mortar at 90 d were observed by scanning electron microscopy. The experimental results showed that in the process of mixing, more superplastizier was consumed to maintain the workability because of the absorption of water and superplastizer on waste paper fiber. With more waste paper fiber being added, longer setting time is available for the pastes with it because of the carbohydrate dissolving and its retarding to the cement hydration. Waste paper fiber is adverse to the early and later strength of cement-based mortar, but it increases the mortar strengths at 7 and 28 d. The strength, Ca(OH)_2 content and microstructure are related to the content and mixing way of waste paper fiber. Waste paper fiber helps produce the Ca(OH)_2 at 7 and 28 d, but this case is reverse at ages of 1 and 3 d. Overall, waste paper fiber leads to the appearance of more pores in the hardened paste. However, it increases the toughness of cement-based mortar.