高强砂浆制备技术研究

采用硅灰、超细矿粉及粉煤灰单掺、双掺或三掺制备高强砂浆.结果表明:单掺硅灰或超细矿粉时,砂浆的抗压强度随掺量的增加而增加,当硅灰或超细矿粉掺量达到30%～40%,砂浆抗压强度达到100MPa,抗折强度达到20MPa.当用40%的硅灰与超细矿粉复掺制备砂浆,其抗压强度最大达到100MPa.单掺和复掺粉煤灰,降低了砂浆早期抗压强度,但流动性提高.此外,高强砂浆中大于50nm的孔隙体积率为15%,相比普通砂浆降低了约50%,孔结构得到明显优化.     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

矿物掺合料复掺对硫铝酸盐水泥防水砂浆性能的影响

本文主要研究了粉煤灰、矿粉和硅灰三种活性掺合料两两复掺对硫铝酸盐水泥砂浆抗折强度、抗压强度、吸水率及抗渗性能的影响,并通过扫描电镜观察了砂浆的微观形貌。研究结果表明,掺合料复掺会降低砂浆的早期强度,但对后期强度影响不大,明显降低了硫铝酸盐水泥防水砂浆的吸水率,当掺量达到1.5‰以上时,该种防水砂浆的7d抗渗压强能达到2.2MPa以上而仍未透水,远超普通水泥防水砂浆28d抗渗压强达1.5MPa的国标要求。     

复合矿物掺合料对超早强支座砂浆性能的影响

为了研究矿物掺合料对超早强支座砂浆流动性能及力学性能的影响,在普通支座砂浆配比的基础上,通过掺加不同掺量的粉煤灰、矿渣、硅灰、微珠来分别探究对支座砂浆各项性能的影响,再对其进行交叉复掺研究复配试验。结果表明,超细矿粉与粉煤灰存在最佳的掺量区间,最佳掺量为3%~9%,四种矿物组分单掺对短期强度贡献分别为:硅灰超细矿粉粉煤灰微珠;对长期强度贡献分别为:硅灰粉煤灰超细矿粉微珠;对流动度损失敏感程度分别为:超细矿粉粉煤灰硅灰微珠。     

复合掺合料对泡沫混凝土防水抗渗性能的影响

研究了水胶比和复合掺合料对700级泡沫混凝土抗压强度、吸水率及防水抗渗性能的影响,结果表明,水胶比为0.45~0.50时,制备的700级泡沫混凝土的抗压强度较高;粉煤灰和矿粉复合、粉煤灰和石灰石粉复合能提高泡沫混凝土的抗压强度和抗渗性能、降低吸水率,质量吸水率最高能降低25%,体积吸水率最高能降低24%,抗渗高度能降低5 mm;但粉煤灰和硅灰复掺、石灰石粉和硅灰复掺对泡沫混凝土的抗压强度不利,且对泡沫混凝土的抗渗性能提高不明显。     

粉煤灰和纤维对聚合物改性砂浆性能的影响

文中研究了粉煤灰和纤维单掺、复掺对聚合物改性砂浆工作性能、力学性能的影响。结果表明,随着粉煤灰取代量的增加,聚合物改性砂浆稠度提高,保水率下降,抗压强度降低,压折比减小;随着纤维掺量的增加,聚合物改性砂浆的稠度下降,保水率提高,抗压强度降低,压折比减小。当粉煤灰取代量为15%、纤维掺量为0.3%时,聚合物改性砂浆的施工性能有所改善,7 d和28 d抗压强度下降,压折比明显降低。粉煤灰和纤维复掺,虽然对抗压强度并无改善,但砂浆抗折强度增益产生了较好的复合效应。     

复合聚合物添加剂增强EPS粉煤灰砂浆的试验研究

应用正交试验与方差理论分析粉煤灰激发剂与聚合物对粉煤灰砂浆强度的影响。试验结果表明:通过粉煤灰激发剂与聚合物的复合外加剂对粉煤灰砂浆进行改性,可以显著提高EPS粉煤灰砂浆的28 d抗压强度值。     

大掺量矿物掺合料对混凝土抗压强度的影响

研究了矿粉、粉煤灰不同掺量对混凝土抗压强度的影响,确定矿粉与粉煤灰的最佳掺量。通过分别掺入0、30%、40%、50%、60%矿粉、粉煤灰以及复合变掺量50%的矿粉和粉煤灰,测试混凝土的抗压强度,并对改性机理进行分析。研究结果表明,当矿粉与粉煤灰掺量分别在30%～60%时,混凝土抗压强度随掺量的增加而降低,混凝土28d抗压强度降低较小,矿粉与粉煤灰总掺量为50%时,矿渣和粉煤灰的掺量分别为30%和20%时,其混凝土抗压强度最高。     

内养护条件下矿物掺合料对蒸养水泥砂浆性能的影响规律

采用陶砂作为内养护材料,探究内养护条件下粉煤灰、矿粉和硅灰3种矿物掺合料对于蒸养水泥砂浆性能的影响。发现硅灰和矿粉在蒸养条件下能加快火山灰反应,在早龄期(1、3、7 d)与28 d龄期内均能提高水泥砂浆的抗压强度和耐久性,而内养护条件下这种增强作用更加明显;粉煤灰由于其早期水化活性低,使水泥砂浆结构劣化,但在内养护条件下该现象得到改善。上述结果主要是由于陶砂的加入提高了水泥砂浆的整体水化程度。此外,陶砂由于其多孔结构,虽然能密实界面过渡区,降低蒸养砂浆氯离子扩散系数,但也会提高水泥砂浆表层吸水率。     

环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆的耐久性研究

通过掺加环氧树脂对碱矿渣砂浆进行增强改性,制备了环氧改性碱矿渣修补砂浆。在此基础上,试验研究了不同聚灰比对改性砂浆收缩性能、毛细吸水及氯离子渗透性能的影响。结果表明,环氧树脂对碱矿渣砂浆的收缩性能有明显的改善效果,随着聚灰比的增加,砂浆收缩率降低幅度越大。吸水系数及氯离子扩散系数都随着聚灰比的增加呈现先下降后回升的趋势,其中,氯离子扩散系数最低可以降低30%~40%。     

高温后砂浆的水分传输与力学性能试验研究

水泥基材料是由水泥、骨料等组成的复合材料,高温作用后材料内部产生严重的热损伤,导致其力学及耐久性能降低。通过数码显微镜观察了经过105、200、400、600、800℃温度作用后水泥砂浆的表面形貌,发现砂浆表面热损伤裂缝的宽度随着温度的升高而逐渐增大。通过称重法对高温作用后水泥砂浆的毛细吸水性能进行测试后发现:热损伤作用对于水泥砂浆的一维吸水过程有着明显影响,毛细吸水系数随着温度的升高而急剧增加,经过800℃高温作用后的砂浆样品的毛细吸水系数为105℃下烘干的砂浆样品毛细吸水系数的5.7倍。通过抗压、抗折和劈裂抗拉试验研究了高温后砂浆的力学性能,证实了砂浆的抗压、抗折和劈裂抗拉强度随着温度的升高而衰减的规律,800℃作用后砂浆样品的抗压、抗折和劈裂抗拉强度分别为20℃时的31%、61%、19%。同时,测得的试验数据表明:高温损伤砂浆毛细吸水系数与其抗压、抗折及劈裂抗拉强度间均存在着明显的线性关系,因此吸水性系数可作为高温损伤水泥基材料力学及耐久性能评价的重要指标。     

外墙外保温聚合物砂浆吸水性能的研究

砂浆的吸水性和不透水性与其孔结构密切相关,研究了不同品种的憎水剂和消泡剂种类和掺量对聚合物砂浆吸水率、软化系数、不透水性和孔结构的影响,结果表明,硬脂酸类憎水剂(C)-有机硅类消泡剂(B)与成品聚合物砂浆的配伍效果最好,砂浆的吸水率降低、不透水性和软化系数提高。     

玄武岩短纤维对玻化微珠保温砂浆性能影响的研究

研究了玄武岩短纤维对玻化微珠保温砂浆的稠度和分层度、干湿表观密度、抗压抗折强度、粘结强度、软化系数的影响。结果表明,玄武岩短纤维能降低保温砂浆的稠度和分层度,改善保温砂浆的保水性,提高保温砂浆的抗压抗折强度、粘结强度和软化系数。当掺量为2%时,抗压强度、抗折强度、粘结强度分别提高24.5%、31.2%、22.7%,软化系数提高7%,保温砂浆的抗裂性和耐水性得到明显改善。     

憎水剂对保温砂浆性能影响的研究

为改善保温砂浆防水性能,研究了憎水剂掺量对EPS保温砂浆稠度、保水率、饱和吸水率、抗压及粘接强度的影响,通过泡水养护与标养下所测强度值之比表征了保温砂浆的防水性能,并观察了EPS颗粒与水化产物界面过渡区的变化。结果表明:EPS保温砂浆中憎水剂最佳掺量为0.2%;憎水剂可减小保温砂浆饱和吸水率,提高砂浆保水率和各龄期抗压强度和粘接强度,使其耐水性能大幅度提高;适量憎水剂可使界面过渡区厚度变薄,EPS颗粒与水化产物粘接较牢固。     

锚固砂浆硫酸盐腐蚀损伤试验研究

采用浸烘循环加速的方法,测试了硫酸盐作用下三种水灰比的锚固砂浆整个劣化损伤过程的单轴抗压强度。观察了试件的宏观破坏形态,对抗压强度时变曲线和抗蚀系数进行了回归分析。结果表明:硫酸盐腐蚀后,锚固砂浆先是表面开裂、剥落,然后失去棱角,最后由于膨胀而破坏。随腐蚀的进行,受压破坏时表现出明显的塑性。水灰比为0.4和0.45的砂浆在硫酸盐作用下,抗压强度先有所上升然后下降,水灰比为0.5的砂浆则直接进入下降段,最大下降量达到83%。水灰比越大的砂浆抵抗硫酸盐腐蚀的能力就越低。     

EVA聚合物乳液对蒸养水泥砂浆抗渗性能的影响

研究了不同EVA乳液的掺量(0、5%、10%)及养护制度(标准养护、蒸汽养护)对水泥砂浆氯离子迁移系数、毛细吸水率以及孔结构的影响规律。结果表明,EVA乳液的掺入,可以有效提高水泥砂浆的抗氯离子渗透性能,且在蒸养水泥砂浆中的提高作用较标准养护的水泥砂浆更为明显。蒸养与标准养护的水泥砂浆初始阶段吸水系数S_i与第二阶段吸水系数S_s均随着掺入乳液质量的增加而降低。氮吸附的结果表明,蒸养制度下的聚合物改性水泥砂浆表现出更密实的孔隙结构。     

东华大桥主墩承台疏水化合孔栓物混凝土施工技术

介绍疏水化合孔栓成分的工作机理,结合其特征,在每立方米混凝土中掺入30L疏水化合孔栓成分,配制出东华大桥主墩承台大体积高性能防水抗腐蚀混凝土,采取循环冷却水管降温的方法确保了基础混凝土的施工质量,凝结后混凝土表现出的憎水性显著。     

给水管道水泥砂浆衬里溶出物的安全性评价

为评价水泥砂浆衬里在水环境下金属溶出物的变化情况,考察了砂浆溶出物对饮用水安全性的影响。结果表明,在水泥砂浆与纯水体积比为1：3且长期浸泡的条件下,砂浆存在微量金属元素Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cr、Cd溶出现象;砂浆在流动自来水、纯水浸泡条件下,溶液的浊度、耗氧量以及Fe、Mn、Cu、Zn的增加量均远低于《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB／T17219-1998）限值要求,且没有检测出Pb、Hg、As、Cr、Cd等元素;砂浆衬里表面物相为硅酸盐水化产物、Ca（OH）2、钙钒石和少量石膏,无新的物相产生;石灰石水泥和粉煤灰水泥砂浆溶出物使水的硬度增高,pH值增大的原因是砂浆表面的Ca（OH）2溶解所致;当自来水流量大于20mL/min时,矿渣水泥和矿粉水泥砂浆衬里对水质没有影响。     

聚合物改性砂浆的性能研究

针对铁路隧道渗漏水病害,采用聚合物乳液改性砂浆对其进行封堵。确定了聚合物乳液的最佳掺加工艺并对聚合物乳液改性砂浆的力学性能、防水性能进行了研究,结果表明,聚合物乳液在降低砂浆抗压强度的同时可显著提高砂浆的抗折强度。掺加适量聚合物乳液可以改善砂浆的防水性能,与空白试样相比,当聚合物乳液掺量为20%时,其抗渗压力提高了200%。