磷酸镁水泥砂浆性能试验研究

文章基于水工建筑物的应急抢险与快速修补加固处理的需求,采用不同粒径砂对磷酸镁水泥砂浆基本性能进行试验研究。结果表明,水养与标养相比,其抗压强度降低6%～27%,龄期越长降低幅度越大,说明磷酸盐水泥的长期耐水性较差,应尽量避免用于长期接触水的环境中;与硫铝酸盐水泥砂浆相比,磷酸镁水泥砂浆3h抗压强度平均提高约30%,其他龄期强度均低于硫铝酸盐水泥,平均降低约36%,可见,磷酸镁水泥的优势在高早强,其3h抗压强度达35MPa;高早强磷酸镁水泥砂浆胶砂比不应低于1∶1,水胶比以控制在0. 18～0. 20为宜,水胶比增大,磷酸镁水泥将失去其优势。     

磷酸镁水泥快速修补材料的性能试验

为了客观评价磷酸镁水泥材料的快速修补性能,以普通硅酸盐水泥砂浆为基准,在两种砂浆28 d抗压强度相当的条件下进行了磷酸镁水泥砂浆快速修补应用性能的对比试验。结果表明,相对于普通硅酸盐水泥砂浆,磷酸镁水泥砂浆作为快速修补材料具有更为优异的性能:新拌砂浆具有高流动度及快速凝结硬化的特点,凝结时间不到20 min;硬化砂浆早期力学性能好,3 h抗压强度和黏结强度分别为42.5 MPa和1.45 MPa;弹性模量低,28 d静力抗压弹性模量和抗拉弹性模量分别降低了13.5%和8.9%;拉伸应变高,28 d极限拉伸值提高了38.8%;耐久性优异,56 d干缩应变仅为118μm/m,降低了86.4%,28 d抗冲磨强度则提高了45.8%。     

新型磷酸镁水泥的研究

采用磷酸二氢钾、氧化镁,及缓凝剂制备新型磷酸镁水泥,研究了新型磷酸镁水泥的凝结时间和力学强度。结果表明:随着缓凝剂掺量的增大,磷酸镁水泥(MPC)的凝结时间延长,强度降低。磷酸二氢钾与氧化镁质量比(P/M)为1∶4时,MPC的1d抗压强度25 MPa,28d抗压强度30 MPa。     

YRSC凝结剂在抢险快速路应用中的关键技术

应急抢险快速路需要具备足够的承载能力,以便在紧急情况下能够快速通行,同时确保道路能够承受应急车辆的重量和速度,掌握抢险快速路修建的关键技术对于确保人们的生命财产安全具有重要意义。目前工程中常用的土沙凝结材料存在凝结对象不够广泛,凝结时间较长等缺点。文章探讨了一种YRSC凝结剂作为抢险快速路新型凝结剂的可行性,通过试验对比,同等条件下YRSC凝结剂和水泥分别凝结黄河三门峡库区浅层粉质土沙或库区砂土时的抗压强度、抗剪强度、抗浸水软化能力、抗浸盐侵蚀能力、渗透性等性能,其结果表明：同等条件下YRSC凝结土沙的单轴抗压强度远高于水泥凝结土;YRSC凝结土沙的早期强度比水泥凝结土沙增加的快,各项力学指标均优于水泥凝结土沙;而且施工更方便、造价更低,为YRSC凝结剂凝结沿黄河区域的土沙在抢险快速路中大量应用提供了科学依据。     

不同砂土的快速固化试验研究

基于输水工程渠基、护坡、河床的应急抢险快速加固工程与日常加固处理的需要,针对不同类型砂土进行快速固化配合比及强度、抗渗性能试验研究。研究结果表明,硫铝酸盐水泥、普硅水泥固化不同类型砂土时抗压强度均与龄期呈良好的对数关系。硫铝酸盐水泥、普硅水泥固化不同类型砂土配合比及性能研究结果可为工程加固及应急抢险提供技术支持,其中硫铝酸盐水泥更适用于早期强度要求较高的工况,否则普硅水泥性价比更高。     

水利工程水泥快速修补材料性能试验研究

为了研究水利工程中复合早强型硅酸盐水泥快速修补材料的性能,展开了对普通硅酸盐水泥与复合早强型硅酸盐水泥的抗压强度试验,根据试验结果对两种水泥特性进行了分析。分析结果表明,两种类型水泥浆,在不同水胶比均表现出随着试验块的养护期龄的增长而增加,变化规律接近,普通硅酸盐水泥浆的水胶比均表现比复合硅酸盐水泥的水胶比高;复合硅酸盐水泥的需水量、流动性、凝结时间和抗压强度均优于普通硅酸盐水泥,能够很好地充当水利工程修补材料。     

丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥修补砂浆性能研究

为寻找能快速修补破损水工建筑物的材料,研究了丁苯乳液掺用量(聚灰比为0~12.5%)对硫铝酸盐水泥修补砂浆物理力学性能的影响。结果表明：加入聚合物乳液后,修补砂浆的综合性能会得到较好改善,在聚灰比为12.5%时,试样28 d的抗折强度、干缩性能、抗折粘结强度、抗渗性能分别比基准砂浆提高30.2%,41.8%,64.0%,69.4%,但抗压强度降低7.7%;在浓度为5%的硫酸、硝酸侵蚀下,随着聚灰比的增加,试样的抗酸性呈现先上升后下降趋势,在聚灰比为10%时达最佳。     

水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响研究

为研究水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响,对3种不同水泥细度的水泥砂浆试件进行了抗冻性试验,对比分析水泥细度对水泥砂浆抗压强度、电阻率演化特性的影响规律,建立了相应的冻融损伤模型.结果表明:适当增加水泥细度可以提高砂浆的抗冻耐久性,过度提高水泥细度对抗冻性的提高没有帮助,不同水泥细度的砂浆抗压强度大致呈指数衰减.砂浆的冻...     

水乳环氧水泥砂浆的研究

对水乳环氧水泥砂浆的配合比和性能进行了研究，探讨了固化剂含量，聚灰比和养护条件对其力学性能的影响，据此提出了施工措施。为水工混凝土建筑物干湿表面缺陷及裂缝修补提供了一种新型材料。     

水泥种类对砂浆收缩性能和孔结构参数的影响

研究常见水泥种类对砂浆收缩性能和孔结构参数的影响,为水泥的合理选用提供试验参考。采用贵州常见的4种水泥(毫龙水泥、西南水泥、尧柏水泥、中诚水泥),探索砂浆的力学性能、收缩性能和孔结构参数等性能。结果表明:随着养护龄期的延长,砂浆的抗折强度和抗压强度越高,但90 d时4种水泥砂浆抗压强度相差不大于3MPa。砂浆的抗压强度与抗折强度之间呈现出显著的线性关系,折压比呈现出降低的趋势,干燥收缩与自收缩均随养护龄期的延长不断增长,但干燥收缩始终高于自收缩。通过吸水法发现,养护龄期的延长对砂浆孔结构均匀性有细化作用,但4种水泥砂浆的平均孔径相差不大,相差不到0.04。表明水泥产地不同,其性能的表现各异,文中4种水泥的建议选择顺序为:西南水泥中诚水泥尧柏水泥豪龙水泥。     

石灰石粉对掺加钢渣的水泥砂浆力学性能的影响

在钢渣掺量一定的情况下,通过水泥砂浆力学性能试验,对掺加不同细度的石灰石粉的水泥砂浆进行了不同龄期的抗折、抗压强度测试。结果表明:在钢渣掺量一定的情况下,与未掺加石灰石粉的水泥砂浆比较,掺加一定量的石灰石粉可以提高水泥砂浆的抗压、抗折强度;钢渣掺量一定的情况下,随着石灰石粉细度的增加,水泥砂浆的压折比减小,水泥砂浆的柔韧性变好。用MATLAB曲线拟合工具箱对水泥砂浆的压折比进行模拟,结果发现,用指数函数形式模拟压折比拟合度较好。     

粉煤灰再生粗骨料多孔混凝土强度影响因素研究

再生混凝土是当前固体废弃物再利用的一种前沿技术,能够有效提升固废资源的利用率,缓解建筑垃圾带来的环境压力。本文为研究再生粗骨料多孔混凝土强度影响因素,在水泥中添加部分粉煤灰材料,通过室内单轴抗压强度试验探讨了不同再生粗骨料含量、不同水胶比以及不同骨胶比下再生混凝土强度的变化规律。结果表明,随着粗骨料的增加,混凝土抗压强度出现了明显增长,但当达到一定含量时混凝土性能会出现明显降低。此外,骨胶比和水胶比的增加,会使再生粗骨料多孔混凝土抗压强度出现降低的趋势。研究成果可为相关混凝土工程提供参考。     

海水环境下水泥加固不同土质土体的效果研究

结合港珠澳跨海大桥西人工岛桥隧段软土地基处理工程,通过室内模拟试验,在已知固定水泥掺入比为18%的前提下,开展了水泥土在不同土质(淤泥、淤泥质黏土、粉质黏土)、不同龄期、不同养护环境条件下的力学性能试验。分析了土样的矿物成分、有机质含量,不同养护环境对水泥土无侧限抗压强度的影响规律及水泥的加固机理。结果表明:海水环境下水泥加固效果最好的是粉质黏土,其次是淤泥质黏土,最差的是淤泥;海水环境对3种水泥土的前期增益效果顺序依次是淤泥质黏土、淤泥、粉质黏土,后期增益效果顺序依次是粉质黏土、淤泥、淤泥质黏土。     

早强型土壤固化剂加固土的性能及施工工艺

通过在黏土中掺入早强型土壤固化剂ES与普通型土壤固化剂OS,分析研究了加固土体在高含水率条件下抗压强度、抗干湿循环性能随养护龄期、含水率发展的规律.试验结果表明:掺固化剂土体抗压强度随着养护龄期的增加而增加,随着含水率的增加而降低;在高含水率条件下,掺早强型土壤固化剂ES土体具有较好的抗干湿循环性能.根据高含水率加固土体的工作特性和强度发展规律,利用强制式搅拌机、螺杆泵开发出高含水率土体快速施工工艺.这套施工工艺可应用于水利工程汛期抢险堵漏,能够达到快速施工,节约成本,降低劳动强度的目的.     

养护条件和膨胀剂掺入方式对混凝土抗裂性能影响试验研究

为探明养护条件、膨胀剂掺入方式和聚丙烯纤维对二级配补偿收缩混凝土抗裂性能的影响,开展了在上述三种因素条件下二级配补偿收缩混凝土抗压强度、劈拉强度、限制膨胀率及自由膨胀率试验。研究结果表明:(1)采用等比例取代法制备的补偿收缩混凝土各龄期抗压强度较等量取代法提高了约7%～11%,劈拉强度提高了约9%～11%。水养条件下,3～14 d龄期内等比例取代法混凝土限制膨胀率降低了约10%,自由膨胀率降低了约42%～57%;(2)随着养护湿度的提高,补偿收缩混凝土膨胀性能相应提升,水养条件相比湿养条件14 d限制膨胀率提高了62.5%,自由膨胀率提高111.8%,相比自养条件限制膨胀率提高了333.3%,硫铝酸钙类膨胀剂对养护湿度的敏感性相对更大;(3)等比例取代法混凝土抗裂性能较等量取代法提高了约7%～9%。研究结果可为实际工程应用提供参考依据。     

渠道衬砌板水下不分散混凝土的配合比设计与性能研究

针对调水工程输水工况下输水渠道衬砌板破损修复难题,开展了适用于渠道衬砌板水下修复混凝土的制备与性能研究。采用水工自密实混凝土设计方法进行水下不分散混凝土的配合比设计,在满足水工自密实混凝土流动度和强度要求的基础上,通过掺入聚丙烯酰胺絮凝剂和硅粉提高混凝土的水下抗分散性能,并研究掺合料品种与掺量、水粉比、砂率、施工方式等因素对混凝土流动性、抗分散性和抗压强度的影响。研究结果表明,在采用倾倒法进行水下施工时,粉煤灰掺量25%、硅粉掺量15%,水粉比1.0,砂率42%的水下不分散混凝土可满足衬砌板水下施工要求。与单掺粉煤灰相比,复掺粉煤灰和硅粉可有效增强水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度并改善流动性。在保证流动性前提下,适当降低水粉比和砂率有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度;采用导管法施工混凝土强度损失较小,90 d龄期水下混凝土强度与陆上混凝土强度相当。     

骨料及水灰比对透水混凝土性能的影响

为了研究骨料粒径及水灰比对透水混凝土力学特性及透水性影响,分别选取了骨料粒径2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm以及16～20 mm四种范围单一级配碎石,制作了水灰比在0.25～0.34范围内的透水混凝土试样。通过单轴压缩试验及透水系数测试试验,得到了不同水灰比及不同粒径范围的透水混凝土试样应力应变曲线、抗压强度、峰值应变、吸收功及透水系数等力学及物理性能,分析了骨料粒径、水灰比对材料抗压强度、吸收功及透水系数等影响,并在试验结果基础上,建立了材料抗压强度同透水系数之间关系。结果表明:骨料粒径为2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm透水混凝土抗压强度、应变峰值、吸收功在水灰比0.25～0.31范围内,随水灰比的增加而增加,当水灰比超过0.31时,随着水灰比增加而减小;材料的透水系数随着水灰比的增加而减小;材料的抗压强度同透水系数之间近似服从线性关系。研究成果可为透水混凝土配合比设计提供借鉴作用。     

大掺量粉煤灰混凝土研究

实验研究了早强剂、减水剂、高效早强减水剂对大掺量粉煤灰混凝土强度与和易性方面的影响。研究表明:减水剂、早强剂对大掺量粉煤灰混凝土有显著影响。当粉煤灰掺量占胶凝材料总量50%、早强剂掺量1.5%、SX-高效减水剂掺量1.15%时,标准养护下,3d强度达11.9MPa、7 d强度达18.5MPa、28 d强度达36.5MPa。     

海相沉积淤泥复合固化强度的试验研究

针对现有淤泥固化试验采用的固化剂相对单一的问题,为了系统研究多材料固化滨海沉积淤泥强度特性,以唐山南堡典型滨海沉积淤泥为研究对象,通过对比单掺、双掺及三掺等固化剪切强度,结合粉煤灰废物利用问题,系统研究了水泥、生石灰及粉煤灰等不同固化剂组合对滨海相沉积淤泥固化强度的影响。结果表明:不同固化剂对滨海相沉积淤泥抗剪强度影响的差异较为明显,抗剪强度基本随掺加固化剂的种类增加而增加,掺加6%生石灰、10%水泥和6%粉煤灰28 d龄期的固化淤泥抗剪强度最高,其黏聚力为238.4 kPa、内摩擦角为32.94°;抗剪强度指标的提高随龄期的变化存在差异,即淤泥单掺生石灰抗剪强度指标的提高主要在养护后期,施工中可适当增加闷料时间以使生石灰和淤泥颗粒反应充分;采用水泥来固化淤泥可在短期内明显提高强度,在高含水率的淤泥材料施工中有更好的工程效果;固化剂掺量相同情况下,抗剪强度随着龄期增长而增加。研究成果对滨海沉积淤泥的固化和工程应用具有参考价值。     

改性黄土的力学特性试验研究

为了研究固化剂对黄土力学特性性能的影响,通过对兰州新区黄土样中加入新型高分子固化剂HEC、水泥以及HEC与水泥组合进行土壤化学改良,对改良后的土样进行击实试验、无侧限抗压试验以及渗透试验,研究固化剂掺入比、养护龄期以及压实度对改良黄土物理力学指标的关系。试验结果表明:水泥、HEC以及水泥与HEC组合均能改善黄土的工程性质;随着固化剂掺入比的增大、养护龄期的延长以及压实度的提高,改良黄土的抗压强度得到明显提高,且抗渗能力增强;若继续增加固化剂掺入比,则会导致固化剂利用率降低以及经济成本增加,故建议水泥、HEC固化剂掺入比不超过10%,固化剂的组合最佳拌和掺量为8%水泥加8%HEC。研究成果可为黄土加固理论及黄土在工程上的应用提供有益的参考。