水冻融和硫酸盐溶液冻融环境下MKPC砂浆的耐久性评价

为了评价磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆的抗水和抗硫酸盐溶液冻融性能,测试了快速冻融条件下MKPC砂浆试件的强度发展和质量损失,并与同强度等级的硅酸盐水泥(P·O)砂浆试件相比较,试验结果证实:在水冻融循环75次和5％Na2SO4溶液冻融50次后P·O砂浆试件(M2)完全失去强度,而具有同样强度等级的MKPC砂浆试件(M1)在水冻融循环75次和5％Na2SO4溶液冻融100次后的强度剩余率均高于75％.在水和5％Na2SO4溶液中冻融循环50次时,M2试件的质量损失均已超过5％的破坏标准,而M1的质量损失远低于5％.上述结果说明MKPC砂浆试件的抗水冻融和抗硫酸盐溶液冻融性能远高于硅酸盐水泥砂浆试件,且抗盐冻融性能好于抗水冻融性能.     

磷酸钾镁水泥净浆抗盐冻性能研究

为了研究磷酸钾镁水泥抗盐冻性能,通过测定四种不同冻融介质中磷酸钾镁水泥净浆试件的质量损失、强度、体积变形和表观破坏形态,并与相同龄期的长期浸泡环境下的磷酸钾镁水泥净浆试件比较,借助微观手段研究磷酸钾镁水泥硬化体的物相组成和微结构.结果表明:磷酸钾镁水泥经过400次冻融循环时仍保持质量损失不超过5％、强度损失不超过25％、体积膨胀变形最大为0.275％,具有较好的抗盐冻性.四种冻融介质中,以5％硫酸钠溶液为冻融介质时破坏最严重,可作为评价磷酸钾镁水泥抗盐冻性能好坏的指标.     

早龄期磷酸钾镁水泥砂浆的抗冻性评价

为了研究早龄期磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆的抗冻性,测试了在水和5%(质量分数)Na₂SO₄溶液中快速冻融早龄期MKPC砂浆试件的强度、体积变形和吸水率,分析了其物相组成和微观形貌,并将其与水化28 d的MKPC砂浆试件相比较。结果表明,快速冻融循环环境下,早龄期MKPC砂浆试件(水化龄期超过1 d)的强度衰减程度低于水化28 d的MKPC砂浆试件,经受225次冻融循环后,早龄期MKPC浆体试件的剩余强度与28 d水化龄期的MKPC砂浆试件接近,在硫酸盐冻融循环环境下MKPC砂浆试件的强度衰减程度低于水冻融循环环境下的MKPC砂浆试件。早龄期MKPC砂浆试件(水化龄期超过1 d)在冻融循环环境下有较好的抗变形能力,且明显优于水化龄期28 d的MKPC试件。水冻融循环环境下MKPC砂浆试件的抗变形能力优于硫酸盐冻融循环环境下的MKPC砂浆试件。冻融循环过程对水化28 d的MKPC砂浆硬化体孔结构的劣化作用强于水化1 d的MKPC砂浆硬化体。经受硫酸盐冻融循环的MKPC砂浆硬化体的开口孔隙率低于同条件的水冻融循环MKPC硬化体。     

粉煤灰对MKPC浆体抗硫酸盐溶液侵蚀性能的影响

为了研究粉煤灰对磷酸钾镁水泥(M KPC)浆体抗硫酸盐侵蚀能力的影响,选择不含粉煤灰的MKPC浆体试件(M0)和含20％粉煤灰的MKPC浆体试件(M1)进行水和5％硫酸钠溶液长期浸泡试验.测试了不同浸泡龄期下M0和M1试件的强度和吸水率,并分析了M0和M1样品的孔结构、物相组成和微观形貌.结果 表明:含20％粉煤灰的M1试件在水和5％硫酸钠溶液中浸泡360 d的强度剩余率较M0的对应结果均提高超过5％.掺入20％粉煤灰可明显改善MKPC硬化体的初始孔结构,使环境水不易渗入;粉煤灰中的活性组份在含硫酸根的碱性水环境下,会发生水化反应生成新物相填充MKPC硬化体的孔隙,使MKPC硬化体在硫酸盐长期侵蚀环境下结构劣化程度明显减轻.     

磷酸钾镁胶结材料早期水稳定性调控技术研究

通过测试磷酸钾镁胶结材料(MKPC)浆体的抗压强度和水养护剩余强度率,研究酸碱组份比例、粉煤灰掺量对MKPC浆体早期水稳定性的影响.通过测试MKPC浆体的初始水化温度和MKPC硬化体的吸水率,分析其影响机理,结果表明:由于复合缓凝剂有效延缓了MKPC浆体的早期水化反应速度,MKPC浆体组成结构中酸组份比例可大幅降低,有足量未反应的MgO颗粒存在起到微集料作用.在MKPC中掺适量粉煤灰且保证较高的碱组份比例,粉煤灰球形颗粒可填充水化物之间孔隙,且与足量未水化的MgO颗粒形成较好的级配搭配,使MKPC硬化体结构更加致密;在水养护条件下,水份不易渗入,磷酸盐及其水化物溶解和水解的可能性均减小,早期水稳定性明显提高.其中酸碱质量比例为1∶3和粉煤灰掺量为20％的MKPC硬化体的水养护剩余强度率达到90％以上.     

含高镁镍渣粉的磷酸钾镁水泥性能试验研究

研究测试了不同高镁镍渣粉含量的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的流动度、体积变形、水化温度和不同养护条件下的抗压强度,分析了MKPC浆体的物相组成和微观形貌.结果表明:适量磨细的高镁镍渣粉等量替代死烧氧化镁粉,可改善MKPC浆体的流动性,使MKPC硬化体的水稳定性明显改善,其中掺30％～40％高镁镍渣粉的MKPC试件的60 d水养护抗压强度剩余率超过100％.适量高镁镍渣粉可明显改善MKPC硬化体的收缩变形,其中含30％高镁镍渣粉的MKPC浆体水化60 d时的干燥收缩率仅为参考样的48.1％.上述改善作用缘于含高镁镍渣粉对碱组分粉体级配的改善作用,使MKPC浆体的初始水灰比较低,高镁镍渣粉中难磨粗颗粒的微集料作用和玻璃体的活性作用,使MKPC硬化体结构趋于致密.     

硅灰和石灰石粉对MKPC浆体力学性能的影响

为了研究硅灰和石灰石粉对MKPC水泥浆体力学性能的影响,采用水浸泡和自然养护的方法,测试了参考样、单掺硅灰和石灰石粉以及双掺硅灰和石灰石粉等不同矿物掺合料对MKPC基材料硬化体的力学性能的影响.结果 表明:掺入矿物掺合料可以改善MKPC基材料浆体的质量损失;其中,以双掺矿物掺合料MKPC基材料浆体的性能为最佳,同时,研究还发现MKPC硬化体试块的抗压强度无论在何种养护条件下,掺入矿物掺合料的MKPC硬化体的抗压强度较未掺入任何矿物掺合料的抗压强度得到很好的改善,尤其以双掺硅灰和石灰石粉的MKPC硬化体的强度改善最佳.     

改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下损伤研究

使用15％(质量分数)NaOH溶液对橡胶颗粒浸泡改性处理,研究普通混凝土、未改性橡胶混凝土和改性橡胶混凝土力学性能变化,采用模拟风沙环境侵蚀实验系统对复合盐冻融循环后的混凝土试件进行冲蚀试验,探究改性橡胶混凝土在复合盐冻融循环-风沙冲蚀作用下的损伤机理.结果表明:15％(质量分数)NaOH溶液改性橡胶混凝土较未改性橡胶混凝土强度提高,弹性模量进一步降低,韧性有所提高;改性橡胶混凝土在抗风沙冲蚀性能方面仍表现出脆性材料特性;80目(0.18 mm)橡胶混凝土抗复合盐冻融循环性能最优,10目(2.00 mm)橡胶混凝土抗风沙冲蚀性能最佳,NaOH溶液对不同粒径橡胶混凝土不同性能的改性作用也不同;改性橡胶混凝土对抗复合盐冻融循环性能和抗冲蚀性能均有一定的改善作用,通过微观形貌分析其主要原因为改性橡胶颗粒与混凝土基体粘结作用更强,弹性变形更大.     

高流动性磷酸铵镁水泥硬化浆体耐盐腐蚀性能试验研究

为研究高流动性磷酸铵镁水泥(MAPC)硬化浆体耐盐腐蚀性能,通过测试高流动性MAPC的抗压强度、抗折强度、变形、吸水率、流动性、水化温度曲线以及微观形貌,对比研究了空白组M0和单掺水玻璃M1的MAPC硬化浆体长期浸泡在清水、氯化钠和硫酸钠溶液中的相关性能。试验结果表明:单掺水玻璃提高了MAPC硬化浆体的早期水化反应速率以及流动性;单掺水玻璃提高了MAPC硬化浆体的强度,改善了变形,降低了吸水率。此外,单掺水玻璃的M1浆体试块无论在何种溶液下进行浸泡,其性能均优于空白组M0,其中在硫酸盐溶液下性能最佳。     

盐水与冻融耦合作用对玄武岩纤维水泥土性能影响研究

冻融循环作用与外界环境的侵蚀是影响水泥土强度的主要因素,探索如何提高水泥土在寒冷地区盐水侵蚀环境下的强度及其发展规律是一个重要的课题。通过盐冻试验和无侧限抗压强度试验,研究了玄武岩纤维水泥土在不同溶液(3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液、3.5%Na₂SO₄溶液、3.5%(NaCl+Na₂SO₄)混合溶液、清水)与冻融循环作用耦合下的力学性质与表观特征,探讨了养护温度、侵蚀溶液类型、冻融循环次数等变量对水泥土性能的影响。在此基础上,采用Logistic生长模型,对不同环境下水泥土试块的强度进行回归分析。研究结果表明:低温养护环境会抑制水泥土强度的发展;随着冻融次数的增加,试块出现了不同程度的质量损失、表面破坏,以及无侧限抗压强度降低的现象;在相同冻融次数下,玄武岩纤维水泥土的破坏程度由强到弱依次为硫酸盐冻＞混合盐冻＞氯盐冻＞水冻;而掺入玄武岩纤维可使水泥土经历更多次的冻融循环,有效降低强度损失率,提高水泥土的抗冻性;通过回归分析,得到不同试验组的强度衰减模型和预期强度。