组成材料对混凝土结构修补砂浆力学性能的影响分析

本文分析了石英砂颗粒级配、砂灰比、减水剂、水灰比、聚合物胶粉及消泡剂等对混凝土结构修补砂浆力学性能的影响.结果表明,当石英砂颗粒级配合理,砂灰比为1∶1,水灰比为0.266,减水剂、聚合物胶粉、消泡剂和纤维素醚掺量分别为1.4％、10％、0.5％及0.06％时,制备出的修补砂浆的力学性能优良,抗压、抗折及拉伸粘接强度分别达到51.7 MPa、15.1 MPa、2.98 MPa.     

单组分高强修补型聚合物砂浆的开发研究

研制开发了一种单组分高强聚合物修补砂浆,讨论了聚合物掺量、灰砂比、水灰比对水泥砂浆粘结强度、抗压强度及抗折强度的影响,并最终确定了聚合物砂浆的基本组成:聚合物乳胶粉掺量为5～10%,灰砂比为1∶ 1,水灰比为0.19～0.21,在此基础上加入高效减水剂及纤维素醚等,得到了一种性能优良的单组分聚合物修补砂浆.     

矿物掺合料对机制砂砂浆性能的影响

研究了在相同水灰比与流动度情况下,单掺或复掺硅灰及不同地区粉煤灰等矿物掺合料对机制砂砂浆流动性、强度的影响,并与标准砂砂浆进行了比较。结果表明、与标准砂相比,机制砂砂浆需水量大、保水性差、易泌水,但具有增强作用;硅灰引起机制砂砂浆流动性减小、减少泌水、增进强度。水灰比相同时,随掺量灰增大,机制砂砂浆流动性增大,不同龄期下砂浆抗压强度均下降。复掺硅灰与粉煤灰可提高机制砂的强度。上海与贵州两地的粉煤灰品质基本相同,对砂浆性能的影响也基本相同。     

磷建筑石膏基无砂自流平砂浆的制备与性能研究

采用磷建筑石膏、P·O 42.5水泥、粉煤灰、矿粉、石粉及外加剂为原材料制备高强耐水型磷建筑石膏基无砂自流平砂浆。通过正交试验确定砂浆中胶凝材料的最优掺量,研究减水剂和可再分散性乳胶粉对砂浆性能的影响,并采用XRD及SEM对砂浆进行微观分析。结果表明,当磷建筑石膏、水泥、粉煤灰、矿粉及石粉质量比为73∶5∶5∶15∶2时,砂浆综合性能最优,28 d绝干抗压强度为33.0 MPa,软化系数为0.774。减水剂能够提高砂浆30 min的流动度、力学性能及耐水性能,但当掺量为0.30%(质量分数)时,会降低砂浆的后期强度。可再分散性乳胶粉会降低砂浆的流动性能及力学性能,但能提升砂浆的耐水性能。制备的磷建筑石膏基无砂自流平砂浆的性能满足《石膏基自流平砂浆》(JC/T 1023—2021)的要求,砂浆的28 d绝干抗折强度、28 d绝干抗压强度分别为12.0、45.9 MPa,软化系数高达0.886,吸水率低至2.8%。     

石粉含量不同时掺杂S105级矿粉对水泥基材料性能的影响

为了改善高强机制砂混凝土的工作性能并提高其抗压强度,通过比强度法以及活性效应强度贡献率,直观描述了S105级矿粉掺量变化对水泥基材料的强度贡献大小,并基于机制砂中不同石粉含量下单掺S105级矿粉和机制砂中石粉含量不变时双掺S105级矿粉与不同掺合料的试验进行分析.结果 表明,S105级矿粉掺量的增加对水泥基材料的活性效应强度贡献率有着积极的促进作用.机制砂中石粉含量为6％时,C80机制砂混凝土工作性能及强度效果最佳,增加石粉含量会使混凝土工作性能变差,强度有所下降.同单掺S105级矿粉相比,双掺S105级矿粉与微珠时早期强度先增大后减小,双掺S105级矿粉与硅灰时早期强度减小,两者28 d抗压强度最大增幅分别为11.5％、14.2％,60d抗压强度最大增幅分别为8.6％、10.7％.此外,S105级矿粉与超细矿粉双掺可能会出现混凝土强度倒缩现象.     

低温(10℃)-干湿循环下水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀试验研究

在低温(10 ℃)-干湿循环双重环境下,对不同水灰比不同胶凝材料方案的水泥砂浆试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了试验研究,其中水灰比采用0.5和0.36,胶凝材料分别为普通硅酸盐水泥、中抗硫酸盐硅酸盐水泥和在普通硅酸盐水泥中分别掺入15%矿粉+1%硅灰和15%矿粉+3%硅灰.结果表明:在低温(10 ℃)-干湿循环双重条件下,既存在化学侵蚀又存在物理侵蚀,但是以物理侵蚀为主;通过降低水灰比或者使用抗硫酸盐硅酸盐水泥能显著提高砂浆抗硫酸盐侵蚀性能;在不同的水灰比下,复掺矿粉和硅灰会得到不同的效果,在低水灰比时能提高抗硫酸盐侵蚀的性能,在高水灰比时反而会降低抗硫酸盐侵蚀的性能.     

外掺机制砂石粉对水泥基材料流变性能的影响及机理

针对机制砂混凝土流变性能敏感性难以调控的问题,研究了机制砂中石粉含量对水泥基材料流变行为影响及其作用机理.利用XRD表征了机制砂中石粉的物相组成,通过水泥净浆流动度和砂浆扭矩参数探索了机制砂中石粉含量对水泥和砂浆流变性能的影响,并通过砂浆需水量以及石粉对外加剂的吸附性能测试研究了石粉对流变性能的影响机理.结果表明,水泥净浆流动度和砂浆扭矩随着机制砂石粉掺量的增大分别降低和增大,且石粉掺量超过10％后影响程度增加更明显.含石粉砂浆的需水量比为93％,表明水泥净浆流动度的降低并不是由于石粉消耗自由水导致的.总有机碳(TOC)测试结果表明,石粉和水泥对外加剂存在竞争吸附,水泥对聚羧酸减水剂的吸附能力更强,聚羧酸减水剂会优先吸附在水泥颗粒表面上,石粉外掺时宏观上表现出水泥净浆流动度会下降,内掺时水泥净浆流动度会逐渐增大.     

废弃混凝土制备干混砌筑砂浆的试验研究

利用废弃混凝土生产制备再生细骨料和再生粉体,并应用于干混砌筑砂浆中,通过调整用水量控制砂浆的稠度在70mm~80mm,以此研究再生粉体掺量及胶砂比对干混砌筑砂浆基本性能、力学性能以及抗冻性能的影响。研究结果表明,干混砌筑砂浆的基本性能与再生粉体掺量及胶砂比的变化均呈线性关系;当胶砂比为1:3,再生粉体掺量为10%时,其28d抗压强度可达35.0MPa,比未掺加再生粉体时仅减小8.1%,且砂浆的抗冻性能符合规范要求。     

石粉含量与钢纤维长度对机制砂超高性能混凝土性能的影响

为利用机制砂作细集料制备一种低成本的超高性能混凝土(UHPC),研究了石粉含量(5％ 、7％ 、10％ 、12％ 、15％)与3种长度的钢纤维及其2种钢纤维混杂对花岗岩机制砂UHPC的工作性能和力学性能的影响规律,并与河砂UHPC进行了对比.结果表明,机制砂UHPC的流动性低于河砂UHPC,且随石粉含量的增加而显著降低,机制砂UHPC的抗压强度、抗弯拉强度和弹性模量随石粉含量的增加呈先增大后降低趋势,当石粉含量≥10％ 时,机制砂UHPC的各项力学性能高于河砂UHPC.在钢纤维总体积掺量保持2％ 不变情况下,随钢纤维长度增加,UHPC的流动性降低,力学性能增大;当1％ 的长度13 mm平直钢纤维和1％ 的长度20 mm端勾钢纤维混杂时,机制砂UHPC的各项力学性能最佳.     

基于X-CT的非饱和水泥基材料水分传输与渗透系数计算

利用X射线计算机断层扫描(X-CT)联合Cs离子增强技术连续监测水分在非饱和水泥基材料中的动态传输过程,建立水分传输距离与时间的关系,获得水分传输的毛细吸水系数,在此基础上提出了计算水泥基材料渗透系数的理论模型。系统研究了水灰比、粉煤灰掺量、矿渣掺量和砂体积掺量对水泥基材料毛细吸水系数和渗透系数的影响,结果表明:当水灰比从0.35增大到0.55时,硬化水泥浆体的毛细吸水系数从2.07×10^-4 m/s^1/2增大到3.22×10^-4 m/s^1/2,而固有渗透系数增大1个数量级;粉煤灰的掺入能有效降低浆体的水分传输性能,且粉煤灰的最佳掺量为30%(质量分数),当矿渣掺量为30%(质量分数)时,硬化浆体的固有渗透系数比掺同等质量粉煤灰的高1个数量级;当砂体积掺量从0%增加到40%时,砂浆的毛细吸水系数和固有渗透系数均下降,当砂体积掺量大于42.4%时,砂浆的界面过渡区(ITZ)连通,砂浆的毛细吸水系数增大。     

机制砂石粉对聚羧酸减水剂性能影响

研究了机制砂石粉的岩性、含量、细度对减水剂饱和产量、保坍性能和引气性能的影响.试验结果表明,玄武岩的饱和点掺量最高,砂浆流动度损失较大,保气性能较差,对胶砂和混凝土工作性能影响最大;机制砂中石粉含量的增加,减水剂的饱和点增大,减水剂敏感性增强,保坍性能下降,石粉含量过低或者过高都会影响减水剂的引气性能;随着石粉细度增加...     

煤矸石机制砂细度模数对胶砂性能影响研究

为了将煤矸石作为机制砂合理应用,使用煤矸石机制砂,研究了煤矸石机制砂的基本性质,设计了两种水胶比,配制了8个细度模数,研究了不同水胶比下煤矸石机制砂的细度模数对胶砂性能的影响.研究表明:水灰比较低时,煤矸石机制砂的各项性能都相较于较高的水灰比都更好,尤其是在抗压强度方面.水灰比相同时,细度模数为2.7和2.8时胶砂的各...     

水胶比对再生砖粉ECC工作性能和力学性能的影响

利用再生砖粉全取代石英砂制备工程用水泥基复合材料(ECC),深入研究和分析了材料的工作性能和力学性能,利用扫描电镜技术对相关机理进行了探讨。研究表明:水胶比变化范围在0.30~0.39(质量比,下同)时,再生砖粉ECC拌合物的坍落度均在200 mm以上,工作性能良好;水胶比相同的情况下,用再生砖粉取代石英砂后,ECC的力学性能有所下降;水胶比变化范围在0.30~0.37时,再生砖粉ECC的抗折强度随水胶比的增大而增大,水胶比变化范围在0.30~0.39时,再生砖粉ECC的抗压强度随水胶比的增大而减小;各组再生砖粉ECC均表现出良好的应变硬化特征,呈现多缝开裂状态,且极限应变均大于2%。在本文试验条件下,水胶比为0.37时再生砖粉ECC的弯曲性能和单轴拉伸性能最佳。     

石粉作为掺合料对水泥砂浆干缩性能影响与机理研究

试验研究了掺入4种不同石粉、不同掺量以及复掺粉煤灰后对水泥砂浆干缩性能的影响,结果表明无论单掺或者复掺灰岩石粉减小水泥砂浆收缩效果最佳,并且通过SEM法和化学结合水量进行微观机理研究。     

机制砂-石屑复合细集料对不同强度等级混凝土性能的影响

为了合理利用机制砂、石屑组成的复合砂,从而缓解天然河砂的不足,通过采用级配合成计算的方法快速确定两者之间的最佳搭配比例,以获得满足国家规范II区中砂技术指标要求的复合砂。分别研究了不同掺配比例的复合砂对C30~C50强度等级混凝土工作性、力学性能及耐久性能的影响。结果表明,不同组合比例的复合砂对混凝土性能具有不同程度的改善作用,当机制砂与石屑二者的比例为6c∶4(质量比)时,各强度等级混凝土综合性能最优。     

石粉种类及含量对C60机制砂混凝土性能的影响

为研究不同机制砂粗颗粒(0.075~4.75 mm)与石粉(<75 μm)的质量比(砂粉比)对岩石粉混凝土性能的影响,使用岩石粉(石灰石粉和花岗岩石粉)以不同质量比取代机制砂制备高强混凝土,测试不同砂粉比条件下混凝土流动性能、抗压强度和耐久性能(干燥收缩率及电通量)的演变规律。结果表明,机制砂的砂粉比不低于9时,砂粉比降低有利于改善混凝土拌合物的和易性,增强混凝土抗压强度和耐久性能。进一步降低砂粉比对混凝土的干燥收缩性能影响较小,但对混凝土流动性、力学性能和抗氯离子渗透性不利。降低砂粉比有利于提高机制砂混凝土的密实性,但过低的砂粉比容易造成混凝土需水量升高,游离态石粉颗粒含量增大,对混凝土性能不利。     

干混砂浆生产过程中几个问题的探讨

干混砂浆在与湿拌砂浆的竞争中出现一些制约行业发展的共性问题,诸如干混砂浆的离析,机制砂中石粉含量高,计量设备不完善,外加剂溶解性差,机制砂筛分系统的超径与逊径,干混砂浆搅拌的均匀性等。通过详细阐述这些影响干混砂浆快速发展的技术工艺因素,提出了干混砂浆设备供商应该努力研究的方向,同时也提供了干混砂浆生产企业可以采取的临时性措施的建议。只有这些行业共性问题的解决,才能迎来干混砂浆大面积的普及与应用,才能实现干混砂浆对湿拌砂浆的彻底取代与发展。     

采用密实骨架堆积法对干混砂浆性能的研究

根据密实骨架堆积原理,比较了FPM和BPM两种模式下普通干混砂浆配合比之间的差异,结果表明正填充法对充分利用多余的石粉有利,n值不仅调节浆体含量,并且同步调整水泥与石粉含量;为保证干混砂浆施工性能,高水灰比稀释了密实骨架堆积设计产生的减孔效应,并使配合比的经济效益达不到预期,但对某些施工性能要求不严格的承载类砂浆,选择BPM模式设计依然较为有利。     

海泡石纤维增强高石粉含量机制砂砂浆性能的研究

以高石粉含量机制砂砂浆为研究对象,分析了海泡石纤维体积掺量和长度的变化对砂浆力学性能和干燥收缩的影响规律,并使用压汞仪和扫描电子显微镜研究了砂浆内部孔结构和微观形貌的变化特征。结果表明:适宜体积掺量的短海泡石纤维可显著改善砂浆的抗压强度、抗折强度和抗干燥收缩能力。与空白组相比,长度为1 mm的纤维体积掺量为1.5%时,试件28 d抗压强度和抗折强度分别提高98.9%和36.2%;长度为1 mm的纤维体积掺量为2.0%时,28 d自然干燥收缩值降低72.1%。海泡石纤维试件内部形成了大量针棒状钙矾石和片状氢氧化钙晶体,有效提高了砂浆硬化体系的密实性,砂浆总孔隙率与纤维掺量成反比。     

磷渣粉对机制砂混凝土性能影响研究

研究了不同掺量下磷渣粉对C30、C60强度等级机制砂混凝土的工作性与力学性能影响,并与同掺量的粉煤灰机制砂混凝土进行了比较。研究表明,磷渣粉具有一定的减水作用,能有效改善机制砂混凝土的工作性能,对高强度等级机制砂混凝土更为明显。掺入磷渣粉后,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均较基准混凝土低,且随着掺量增大,强度下降明显。各掺量下C30磷渣粉机制砂混凝土后期强度均较基准混凝土高,而C60混凝土后期强度与掺量有关。与同掺量粉煤灰混凝土相比,磷渣粉机制砂混凝土初始坍落度及各龄期抗压强度均较高。