大掺量粉煤灰注浆充填材料试验研究

为了解大掺量粉煤灰的水泥粉煤灰注浆材料的物理力学性能，通过室内试验，探讨了在大掺量粉煤灰情况下，不同水灰质量比，固相质量比及不同外加剂用量与硬化体抗压强度，浆体凝结时间，流动度、粘度、结石率之间的相互关系，试验表明，随粉煤灰掺量的增加，硬化体抗压强度、浆体流动度降低，而凝结时间延长，结石率和粘度增大；硬化体早期强度较低，后期强度有较大增长（120d后仍有所增长）；适量水玻璃的掺入（水玻璃占水泥质量分数不大于3％）使凝结时间缩短，结石率增大，但导致硬化体抗压强度降低，浆体流动性变差；浆体凝结时间较长，水灰质量比（0．7－1．0）：1．0，粉煤灰掺量质量分数为60％－90％时，初凝一般大于12h，终凝一般大于20h。     

氢氧化钾-硅酸钠溶液对碱矿渣水泥水化行为的影响

固定水灰比为0.35,研究了氢氧化钾-水玻璃复合碱组分作用下碱矿渣水泥的凝结时间和抗压强度的变化规律。通过水化放热实验研究了4%碱当量不同模数的复合碱组分作用下碱矿渣水泥的水化动力学过程。结果表明：以氢氧化钾-水玻璃复合作为碱组分的碱矿渣水泥,低水玻璃模数条件下,溶液中氢氧根离子浓度高,矿渣溶解速度快,水化放热增长迅速,凝结时间短,强度高;高模数条件下,溶液粘度高,氢氧根离子浓度低,凝结时间长,强度较低;对比而言,溶液模数为1.5时,碱矿渣水泥的综合性能最佳。     

氢氧化钾-水玻璃对碱矿渣水泥水化行为的影响

固定水灰比为0. 35,研究了氢氧化钾-水玻璃复合碱组分作用下碱矿渣水泥的凝结时间和抗压强度的变化规律。通过水化放热实验,研究了4%碱当量不同模数的复合碱组分作用下碱矿渣水泥的水化动力学过程。结果表明:以氢氧化钾-水玻璃复合作为碱组分的碱矿渣水泥,低水玻璃模数条件下,溶液中氢氧根离子浓度高,矿渣溶解速度快,水化放热增长迅速,凝结时间短,强度高;高模数条件下,溶液黏度高,氢氧根离子浓度低,凝结时间长,强度较低;对比而言,溶液模数为1. 5时,碱矿渣水泥的综合性能最佳。     

外加剂与硫铝酸盐水泥相容性研究

研究了萘系、氨基磺酸盐系和聚羧酸系高效减水剂与硫铝酸盐水泥的相容性问题。利用缓凝剂有效控制了硫铝酸盐水泥的凝结时间；利用浆体稳定剂成功解决了水泥净浆的板结、泌水问题；从浆体流变学角度研究了外加剂-硫铝酸盐水泥浆体体系稳定性。实验证明：3种外加剂与硫铝酸盐水泥都具备了良好的相容性，据此提出了解决外加剂与硫铝酸盐水泥相容性问题的一些方法，为硫铝酸盐水泥的应用提供一些可靠的理论依据。     

碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能研究

为充分利用磷渣和粉煤灰两种工业废渣生产高性能胶凝材料,研究了不同磷渣/粉煤灰配合比的碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的性能.结果表明:碱-磷渣-粉煤灰胶凝材料的凝结时间正常,在掺量为0~30%(质量分数)范围内,随着粉煤灰掺量的增加,碱-磷渣-粉煤灰的凝结时间略有延长.与普通硅酸盐水泥相比,碱-磷渣胶凝材料的抗压强度较高而抗折强度相对较低;掺加粉煤灰后碱-磷渣胶凝材料的抗压强度降低,但抗折强度提高.碱-磷渣胶凝材料的抗冻性和耐蚀性均优于普通硅酸盐水泥,但其干缩较大,用部分粉煤灰取代磷渣粉可一定程度减小干缩.     

纳米SiO2对硅酸盐水泥性能影响实验研究

初步研究了粒径在纳米级的硅粉(纳米SiO2)的基本性质及纳米SiO2对浆体流动性、水泥凝结时闻、抗压与抗折强度的影响，并利用XRD、SEM等微观手段，分析了其对水泥性能影响的机理．结果表明，纳米SiO2具有良好的水泥适应性，能较好改善硅酸盐水泥的性能，其最佳掺量为胶凝材料总质量的5％～6％。     

碱-矿渣水泥浆体的碳化过程研究

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH)2且碳化比较严重的现象,选择水玻璃和NaOH作碱组分,采用X-射线衍射仪和可变真空扫描电子电镜研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体的碳化是CO2直接和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶发生作用的结果,碳化后生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的Ca与Si原子比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化情况和碱组分有关.     

外加剂对碱激发粉煤灰/矿渣胶凝材料早期性能的影响

为寻找适合碱激发粉煤灰/矿渣复合体系的外加剂,研究了6种不同外加剂对碱激发粉煤灰/矿渣复合体系早期性能的影响。结果表明,无机外加剂氯化钡能够有效延长凝结时间,且同时能改善浆体流动性,使样品微观结构更加致密,抗压强度提高;葡萄糖酸钠、聚羧酸和木质素磺酸钠能稍微延长凝结时间和改善流动性,但改善效果不明显;引起剂十二烷基三甲基氯化铵,十二烷基聚氧乙烯醚能有效延长凝结时间,但浆体流动性变差,气泡引入使得抗压强度下降。碱激发粉煤灰/矿渣的反应产物主要为无定型态与少量铝托贝莫来石,掺入不同外加剂不会改变样品的晶相组成。     

磷酸钙骨水泥固化过程中浆体的微结构

对新型人工骨材料磷酸钙骨水泥（ＣＰＣ）浆体的微结构进行了研究，发现水化产物增多引起的浆体微结构变化是ＣＰＣ凝结和硬化的本质原因。拌和时ＣＰＣ浆体颗粒通过范德华分子力等较弱的力连成网状结构，随着水化产物增多，固体颗粒间距缩短，直至颗粒间发生结晶并接，网状结构逐渐转变为由化学键力连接，当浆体的塑性流动受化学键力的限制而终止时，浆体失去流动性而发生凝结。ＣＰＣ浆体凝结后微结构继续变化，针状的羟基磷灰石产     

水泥-水玻璃基本性能研究

水泥-水玻璃作为一种复合型注浆材料,其可控性强、材料来源广,在岩土工程中得到广泛应用.针对水泥-水玻璃浆液的基本性能做了室内试验研究,得出了该类浆液在不同配合比下的凝结时间及相应强度,研究成果为实际工程中相关指标的选取提供了基础性资料.     

纳米MgO对高强水泥基材料力学与收缩性能的影响

橡胶砂浆的强度会随着橡胶掺量的增大而降低,限制了其工程应用。为增大橡胶掺量,补偿橡胶掺量过大带来的强度损失,以纳米SiO_2作为橡胶砂浆强度提升的外加剂,以橡胶替代率为40%和60%等体积替代砂子,共设计了6种配合比。研究了一定量的纳米SiO_2对两种大掺量的橡胶砂浆强度的提升以及收缩性、密度及孔隙的影响。结果表明:纳米SiO_2对大掺量砂浆抗压、抗折强度均有显著的提升;且提升效果优于普通砂浆。掺入纳米SiO_2可增强橡胶砂浆的刚度;并且使其韧性仍优于普通砂浆。掺入纳米SiO_2能够减少大掺量橡胶砂浆的孔隙率和吸水率。并且使橡胶砂浆的密度增加;橡胶掺量对砂浆的收缩量影响不明显;而加入纳米SiO_2会使橡胶砂浆的收缩量增大。掺入纳米SiO_2能够减少橡胶砂浆的质量损失;并且橡胶掺量越大作用越明显。     

竹浆黑液接枝磺化产物的超滤分级及减水分散性能研究

采用超滤将竹浆黑液接枝磺化产物(GCL1-JB)分成4个不同分子量范围的级分,采用凝胶渗透色谱进行分子量表征,研究了不同分子量级分对水泥净浆和砂浆性能的影响。结果表明,高分子量级分对水泥净浆和砂浆的减水分散性能优于低分子量级分,高分子量级分(大于50 000)在掺量0.5%时,水灰比为0.29的水泥净浆流动度为287 mm,120 min经时流动度损失为7%,3 天、7 天和28 天砂浆抗压强度比分别为159.4%,193.4%,143.8%。中等分子量级分具有很强的引气性和缓凝作用,可改善新拌砂浆的工作性,但是硬化砂浆后期的抗压强度低于空白砂浆。中分子量级分(10 000~50 000)在掺量0.5%时,水泥净浆初凝时间延长140 min,终凝时间延长297 min,28天砂浆抗压强度比为99.8%。     

葡萄糖酸钠对胶凝砂砾石材料凝结时间及强度的影响

以葡萄糖酸钠作缓凝剂,测得掺量0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%、2%时胶凝砂砾石的初凝时间和终凝时间,以及3 d、7 d和28 d抗压强度,试验结果表明:在相同试验条件下,随着葡萄糖酸钠掺量的增加,胶凝砂砾石的初凝时间和终凝时间都有较明显的延长,掺量为2%时分别延长了20 h和37.5 h;葡萄糖酸钠的掺量在0.1%时对胶凝砂砾石的抗压强度有所提升,随着葡萄糖酸钠的增加,胶凝砂砾石早期抗压强度下降明显,且中后期抗压强度也有一定下降,得到葡萄糖酸钠的适宜掺量为水泥用量的0.1%~0.8%。     

生活垃圾焚烧炉渣作水泥混合材的研究

论文对生活垃圾焚烧炉渣（简称炉渣）的性质,其用作水泥混合材的活性,它对水泥与外加剂的相容性、砂浆干缩性能、钢筋锈蚀及其它物理性能的影响进行了全面的研究,同时考察了相应的水泥制品的环境安全性,为炉渣的资源化、无害化利用提供理论依据。结果表明：炉渣是一种非活性混合材,它的掺入不影响水泥安定性,会引起标准稠度略有增大,凝结时间稍有延长;随着炉渣掺量的增加,水泥胶砂强度下降,同等掺量的水洗炉渣对强度降幅的影响减小,当炉渣掺量为7.5%时,各项性能均满足PO42.5水泥的生产要求;炉渣对水泥的外加剂相容性影响不大,能降低水泥胶砂的干缩率,不会对钢筋锈蚀造成危害;掺15～40%炉渣的水泥制品重金属极限溶出达到III类地下水的要求,掺80%时达到IV类地下水的要求;掺15%炉渣水泥制品的重金属表面浸渍溶出达到III类地下水的要求,不会对环境造成二次污染。     

循环流化床灰渣作为水泥混合材的研究及性能改善

试验研究了掺CFB灰渣水泥性能随灰渣掺量的变化规律,并探讨了添加激发剂和机械粉磨处理灰渣对水泥性能的影响。结果表明,随CFB灰渣掺量的增加,水泥强度随之降低,而当灰渣在水泥中的掺量不大于30%时,水泥强度可达到42.5水泥级别,当其掺量不大于40%时,水泥强度仍可达到32.5水泥级别。激发剂A能有效提高水泥早期强度,而激发剂B对提高水泥后期强度的贡献较大,同时激发剂A使粉煤灰和炉渣的28 d反应程度分别提高4.1%和3.5%,并促进掺灰渣水泥的水化产物中C-S-H凝胶增多,提高产物结构致密度。机械粉磨处理后能有效提高粉煤灰的活性,水泥强度和粉煤灰反应程度与粉磨时间成正比关系,而粉煤灰需水量比随粉磨时间的延长而先下降后升高。     

助磨剂对水泥与减水剂相容性的影响及改善

以净浆流动度作为水泥与减水剂相容性的评价指标,试验研究了多种助磨剂对水泥与萘系减水剂或聚羧酸减水剂相容性的影响规律,探讨了缓凝剂和引气剂对水泥与减水剂相容性的改善作用。结果表明,助磨剂对水泥与萘系减水剂相容性的影响较大,对水泥与聚羧酸减水剂相容性的影响较小。缓凝剂和引气剂均能改善水泥与萘系减水剂的相容性,随其掺加量的增加,改善作用逐渐增大。含缓凝剂/引气剂的复合助磨剂对水泥净浆流动度有一定的改善作用,并延缓水泥的凝结时间。含缓凝剂的复合助磨剂对水泥有增强作用,而含引气剂的复合助磨剂会降低水泥的胶砂强度。     

影响新型贝利特水泥性能因素的探讨

研究了石膏、冷却制度及外加剂等因素对新型贝利特水泥性能的影响。结果发现 :不掺石膏时 ,水泥强度较低 ,掺量适宜时 ,强度提高一倍 ,凝结时间也有所延缓 ;慢冷熟料的凝结较慢 ,可以达到通用水泥的要求 ,且早期强度低 ,但后期强度能提高 5% -7%左右 ;四硼酸钠、柠檬酸、水杨酸等外加剂可以明显延长水泥凝结时间 ,且对强度和化学结合水量也有积极影响 ,其最佳质量掺量分别为 :w(柠檬酸 ) 0 .0 9% ,w(四硼酸钠 ) 0 .2 %～ 0 .3% ,w(水杨酸 ) 0 .0 3%～ 0 .0 6 %。     

VAc-VeoVa10乳胶粉对改性水泥砂浆力学性能的影响

针对目前膨胀聚苯板(EPS)外墙外保温系统用水泥砂浆粘结性差、柔韧性差等问题,用醋酸乙烯酯(VAc)与叔碳酸乙烯酯(VeoVa10)共聚乳胶粉对其进行改性。研究了乳胶粉用量对改性水泥砂浆力学性能的影响。结果表明,随着乳胶粉用量的增加,砂浆的粘结强度增加、抗折强度提高、抗压强度降低、柔韧性提高。通过正交试验研究了灰砂质量比、乳胶粉用量、保水剂用量等因素对改性水泥砂浆与EPS以及与基础砂浆粘结强度、抗折强度、抗压强度以及压折比的影响,得出改性水泥砂浆的最优配比为:水泥与石英砂的质量比1:1,乳胶粉质量分数4%,保水剂质量分数0.2%。     

高液限土路基填料改良的试验研究

针对高液限土含水率高、水稳定性差等特点,采用生石灰和水泥两种材料进行改良处理,通过一系列的室内试验研究了不同掺量下改良土的物理性质、CBR值、水稳性以及干湿循环强度特性.结果表明,高液限土掺水泥改良后CBR值随掺量线性增长,而生石灰在掺量超过4%后CBR值变化平缓;掺量对高液限改良土的水稳定性有显著的影响,生石灰和水泥的掺量分别低于4%和6%时水稳定性较差.综合考虑CBR值、水稳定性以及干湿循环无侧限抗压强度特征等因素,掺4%生石灰或7%水泥改良后,高液限土可用作高速公路的路基填料.