不同外加剂对水泥基灌浆材料流变性能的影响

采用Brookfield公司生产的R/S-SST型流变仪,在固定灌浆料水灰比与减水剂掺量条件下,分别研究了生物胶、缓凝剂、消泡剂在恒定剪切速率与变化剪切速率下对灌浆料料浆表观粘度的影响,同时还对料浆的触变性进行了研究.结果表明,不同条件下测得的流变曲线均符合Herschel-bulkey(n<1)的流体模型,即浆体表征为时变性非牛顿流体.剪切速率不同,外加剂品种及掺量不同,其粘度随时间的变化亦不一样.生物胶、缓凝剂对料浆的触变性影响与消泡剂对料浆触变性影响不同,前两者表现为减小料浆的触变性,而后者增大料浆的触变性.     

粘土水泥系列浆材流变性能研究

粘土水泥系列浆材性能优越,价格低廉,可广泛应用于库堤防渗、灌浆加固、溶洞充填、垃圾填埋防护等工程中,其流变性能对灌浆施工及防渗加固效果的影响不可忽视。利用Brookfield+R/S流变仪系统研究粘土水泥系列浆材的流变性能,包括流变模型、粘度时变性和触变性,进而根据其各自流变性能分析其适用范围。结果表明：粘土水泥浆材的流变性能与水固比及粘土掺量有关,其初始粘度较普通水泥浆大,扩散范围可控,在大空隙多孔地层使用适宜配比的粘土水泥浆材进行防渗灌浆,可很好地解决跑浆、串浆的问题,提高灌浆效益;粘土水泥膏浆的流变性能主要与固化剂掺量有关,其初始屈服应力及粘度大,具有良好的抗水流冲释性能,可用于地下动水条件下的防渗堵漏;粘土水泥砂膏浆流变性能与固化剂掺量和砂灰比有关,添加砂料后,初始屈服应力及粘度更大,不易流失,可作为溶洞填充材料,节约工程成本,是耗浆量大的地质条件防渗的优选灌浆材料。     

超细粉体对水泥净浆流变行为影响研究

采用截锥圆模法测定不同掺量超细粉体水泥复合浆液的流动度.采用ZNN-D6B型旋转黏度计研究超细玻璃粉和偏高岭土两种超细粉体对水泥净浆流变行为的影响,得到了剪切速率-剪切应力(γ-τ)曲线和剪切速率-表观粘度(γ-μa)曲线,并分别采用宾汉姆模型和赫-巴模型对γ-τ流变曲线进行拟合,得到不同掺量超细玻璃粉-水泥(GP-C)复合浆液和偏高岭土-水泥(MK-C)复合浆液的动切力、塑性粘度、稠度系数和流性指数等流变参数.结果表明:超细粉体的加入降低了复合浆液的流动度.随着掺量的增加,两种复合浆液的宾汉动切力τ0、塑性粘度η、赫-巴动切力τy均逐渐增大,MK-C复合浆液的稠度系数K和流性指数n逐渐减小,GP-C复合浆液的稠度系数K呈现增大-减小-增大的趋势,而流性指数n呈现减小-增大-减小的趋势.所有样本表观粘度μa都随着剪切速率的增大而减小,呈现剪切稀释现象.     

功能性添加剂对水泥基灌浆料性能的影响

以普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硬石膏作胶凝材料配制灌浆砂浆,主要研究了减水剂、消泡剂、早强剂、缓凝剂、保水剂对灌浆料各项性能的影响。结果表明掺入0.2%羧酸粉剂、0.6%的861(有机硅)消泡剂、0.2%缓凝剂(酒石酸:葡萄糖酸钠=4:6)、0.4%黏度500的纤维素醚配制的灌浆料具有大流动性、微膨胀、早强、高强及强度持续稳定增长等特点。     

超细硅酸钙对磷酸钙骨水泥性能的影响

选择α-磷酸三钙(α-TCP)为基本原料,添加羟基磷灰石(HAP)、磷酸氢钙(DCPD)、碳酸钙(CaCO<,3>)、氧化钙(CaO)等其它辅料,添加不同量的超细无定形硅酸钙(CaSiO<,3>),研究超细无定形CaSiO<,3>的加入量对磷酸钙骨水泥性能的影响.对其基本性能进行了研究,并对固化骨水泥样品进行了Ringer's模拟液浸泡实验,对浸泡液pH值、样品抗压强度随浸泡时间变化进行了研究.实验结果表明:在磷酸钙骨水泥中添加超细无定形CaSiO<,3>,可以促进骨水泥的固化,提高其硬化物的抗压强度.当在所设计的骨水泥配方中添加5%的超细无定形CaSiO,时,骨水泥的性能达到最佳.其对应的初凝时间、终凝时间分别只有5.5 min和16.5min,当骨水泥在Ringer's溶液中浸泡两周后,抗压强度可达50.44 MPa,同时浸泡液的pH值变化幅度小,和起始pH值(pH=7.40)接近.     

骨料裹浆厚度对混凝土流变性能的影响EI北大核心CSCD

基于Bingham模型,测试了不同骨料裹浆厚度时新拌混凝土的流变参数,探究了骨料裹浆厚度对新拌混凝土流变性能的影响。结果表明,改变骨料裹浆厚度能够明显影响新拌混凝土的流变性能。在保持骨料基本参数不变时,随着骨料裹浆厚度的增加,混凝土的屈服应力、塑性黏度和静态屈服应力基本呈降低趋势,坍落度逐渐升高,混凝土的流动性得到改善;当在特定水灰比、骨料裹浆厚度相对较高时,拌合物的坍落度较高,且存在轻微离析现象。通过建立流变参数随骨料裹浆厚度的变化曲线,能够确定混凝土中的最佳胶凝材料用量,进而指导混凝土的组成设计。     

CGM灌浆料硬化浆体的显微结构特征

用压汞法、显微硬度法、电子显微镜研究了硬化ＣＧＭ浆体的微观结构特征,和用ＴＭＳＧＣ方法测定了ＣＳＨ凝胶中硅酸阴离子的聚合分布。结果表明,ＣＧＭ料的高强原因是较低的孔隙率、致密浆体以及ＣＳＨ中［ＳｉＯ４］４－的聚合度较高所致。     

碱硫比对硅酸盐水泥流变性能的影响

选取三种碱含量有差异的熟料,通过外加碱金属硫酸盐和石膏来调节水泥的碱硫比(R/S=Na2 Oe/SO3,摩尔比),测定和分析水泥浆的黏度、流动度、早期强度和水化产物的变化,以反映不同碱硫比对水泥流变性能的影响.结果表明,碱含量为0.10％的低碱水泥熟料,黏度随碱硫比的增加先减小后增大;对于碱含量为0.64％水泥熟料,水泥黏度随碱硫比增加而减小;而碱含量为0.34％的水泥熟料,水泥黏度随碱硫比增大黏度变化趋势较为缓和,也呈现增大的趋势;流动度变化也呈现同样规律;强度则随着碱硫比的增大而有所下降.可以认为,碱硫比在一定范围内明显影响水泥的流变性能,或者水泥实际应用时可通过调整碱硫比来改善流动性.     

氮化硅料浆的流变性能

研究了分散剂加入量,球磨时间,料浆固相含量,料浆ＰＨ值对含烧结助剂α－Ａｌ２Ｏ３,Ｙ２Ｏ３的氮化硅浆的流变性能的影响。     

Polyelectrolyte Effects on the Rheological Properties of Concentrated Cement Suspensions

Polyelectrolyte species, known as superplasticizers, dramatically affect the rheological properties of dense cement suspensions. We have studied the influence of sulfonated naphthalene formaldehyde condensate (SNF) and carboxylated acrylic ester (CAE) grafted copolymers of varying molecular architecture on the surface (e.g., adsorption behavior and zeta potential) and rheological properties of concentrated cement suspensions of white portland cement and two model compounds, β-Ca₂SiO₄ and γ-Ca₂SiO₄. The adsorption of SNF species was strongly dependent on cement chemistry, whereas CAE species exhibited little sensitivity. The respective critical concentrations (Φ*) in suspension required to promote the transition from strongly shear thinning to Newtonian flow (flocculated → stable) behavior were determined from stress viscometry and yield stress measurements. Theoretical analysis of interparticle interactions suggested that only colloidal particles in the size range of ≤1 μm are fully stabilized by adsorbed polyelectrolyte species. Our observations provide guidelines for tailoring the molecular architecture and functionality of superplasticizers for optimal performance.     

粘土水泥浆材流变性能及其对灌浆的影响

粘土水泥浆材性能优越,已广泛应用于水利、矿山、垃圾填埋场等防渗堵漏及基础加固工程,浆材的流变性能对其可灌性和扩散距离有重要影响.利用Broolfield+ R/S流变仪对层流状态下不同配比的粘土水泥浆材的流变参数进行了试验研究,探讨水固比、粘土掺量、温度和岩土体吸附作用及压滤作用等因素对其流变性能的影响.结果表明:粘土掺量对水固比为0.6∶1与1∶1的浆材流变参数影响显著,对水固比为1.5∶1与2∶1的浆材影响微弱;同配比浆材在不同温度下有不同的流变模型.由于岩土体对浆材的吸附作用,浆材的粘度和屈服应力随时间逐渐增大;浆材在岩土体中的压滤效应对粘土水泥浆的流变特性影响较纯水泥浆小,但是同样空隙条件下,粘土水泥浆材更易发生压滤效应.浆材流变性能对其扩散距离的影响显著,粘土水泥浆材的扩散距离明显小于水泥浆材.     

原料粒度对磷酸钙骨水泥的流变性和可注射性的影响

以等质量的磷酸氢钙(DCPA)和部分结晶磷酸钙(PCCP)组成的磷酸钙骨水泥粉体作为研究对象,采用单因素实验,研究了DCPA和PCCP粒度变化对骨水泥流变性和可注射性的影响.结果表明:随着DCPA粒径的减小,骨水泥浆体的粘度和屈服应力有所增大,但对可注射性影响较小.而PCCP的粒度变化对骨水泥的流变性能和可注射性影响较大.随着PCCP粒径的减小,骨水泥浆体的粘度和屈服应力明显提高,可注射性则明显降低.综合考虑骨水泥的可注射性、抗压强度和凝结时间的变化,在0.5的液固比下,当DCPA平均粒径为2μm左右和PCCP平均粒径为23μm左右时所配成的磷酸钙骨水泥的性能最好.     

硅微粉对水泥浆体流变性能的影响

运用水化热测定仪、流变仪、以及Dinger-Funk紧密堆积等方法,研究了硅微粉掺入水泥中对复合浆体的流变性能的影响,比较了不同硅微粉掺量对复合浆体的早期水化放热、紧密堆积程度、屈服应力和塑性粘度的作用.结果显示:硅微粉取代水泥后,降低浆体水化热放热量,提高了体系紧密堆积程度;Bingham流体仍适用于硅微粉-水泥复合浆体,取代5%、10%、15%水泥的复合浆体,屈服应力和塑性粘度在0、60 min时都小于纯水泥浆体,并且取代10%水泥的复合浆体,其屈服应力和塑性粘度在0、60 min时都最小,流变性能最好.     

三乙醇胺对水泥流变性能和水化的影响

采用标准稠度用水量、凝结时间、流变性能、力学强度、XRD、SEM等手段,研究不同掺量的三乙醇胺对水泥流变性能和水化的影响.掺0.15％ TEA后,水泥10 min和30 min的塑性粘度、屈服应力均降低,增加了水泥浆体的流动性,延长了水泥的凝结时间.掺0.20％ TEA对水泥具有促凝作用,促进了水泥的水化,10 min和30 min的塑性粘度、屈服应力均增大,降低了水泥浆体的流动性.随TEA掺量增加,减少了水泥标准稠度用水量,促进了水化产物AFt的生成,提高了水泥净浆强度.     

粉煤灰对磷酸镁水泥早期性能的影响

磷酸镁水泥具有早强快硬性的特点,导致了其制备的混凝土存在长距离运输不易搅拌、难以泵送等施工问题.针对这一问题,采用粉煤灰对磷酸镁水泥进行改性,研究了不同粉煤灰掺量对磷酸镁水泥流变性的影响.采用布氏粘度计测定了磷酸镁水泥浆体在不同剪切速率下的流变参数,使用宾汉姆流体模型拟合了磷酸镁水泥流变曲线.利用冷场发射扫描电镜与X射线衍射仪研究了粉煤灰对磷酸镁水泥微观结构与水化产物的影响,并探讨了粉煤灰对磷酸镁水泥流变性的改性机理.结果 表明,粉煤灰可以有效地改善磷酸镁水泥的流变性并延长凝结时间;“形貌效应”是粉煤灰提高磷酸镁水泥流变性的主要原因;粉煤灰的掺入不会改变磷酸镁水泥水化产物的物相组成,但会对磷酸镁水泥的部分力学特性产生不良影响.     

氧化石墨烯对新拌水泥浆体流变性的影响

随着纳米材料和技术不断发展,关于氧化石墨烯对水泥基材料改性作用的相关研究越来越受到重视.在此背景下,通过Anton Paar Rheolab QC型旋转黏度计研究了氧化石墨烯对新拌水泥浆体流变性的影响,并测试了浆体静态屈服应力、动态屈服应力和黏度系数以及触变环面积.结果表明:相同氧化石墨烯掺量下,随浆体静置时间延长,低...     

外掺氧化镁膨胀剂对水泥净浆流变特性及胶砂强度的影响

研究了氧化镁膨胀剂在不同掺量下对水泥浆体流变特性和胶砂强度的影响规律。研究结果表明:外掺氧化镁膨胀剂,会降低水泥浆体流动度,增大浆体的剪切粘度,提高浆体的屈服应力和塑性粘度;掺氧化镁膨胀剂胶砂3d龄期的抗压强度稍低于不掺氧化镁膨胀剂的胶砂,7d、28d时抗压强度高于不掺氧化镁膨胀剂的胶砂,当掺量为6%时,抗压强度较不掺氧化镁膨胀剂的胶砂增加了10%左右;3d、7d龄期时掺氧化镁膨胀剂组的胶砂抗折强度要低于不掺氧化镁膨胀剂组,而28d龄期抗折强度明显高于不掺氧化镁膨胀剂组。