聚苯乙烯磺酸钠对水泥净浆性能的影响

以废弃的聚苯乙烯为原料制备聚苯乙烯磺酸钠(SPS),考察了SPS对水泥净浆性能的影响。结果表明:向水泥基体中加入微量(例如水泥质量的10-5%)的SPS,水泥净浆的吸水率和化学结合水量减小,抗压强度、抗折强度和冲击强度增大;随着SPS掺量的增大,水泥净浆的吸水率和化学结合水量进一步减小,抗压强度、抗折强度和冲击强度进一步提高;但SPS掺量超过水泥质量的10-3%后,水泥净浆的吸水率略有增大,抗压强度、抗折强度和冲击强度略有降低;SPS的相对分子质量和磺化度对水泥净浆的性能几乎没有影响。     

建筑垃圾再生微粉对水泥净浆性能的影响

利用废弃混凝土生产的再生微粉可以一定程度取代水泥材料,在工程中具有十分巨大的应用潜力。为了更好地研究其相关工作性能和力学性能,研究了普通再生微粉和700℃低温煅烧再生微粉对水泥净浆不同取代率下的工作性能、抗折与抗压强度和强度活性指数的影响,拟合出两种再生微粉取代率与类折压比的函数关系表达式,并进行了再生微粉对水泥净浆微观结构特征影响分析。结果表明：随着取代率增加,水泥净浆的工作性能如流动度减小,标准稠度用水量和凝结时间增加;力学性能如抗折强度、抗压强度与强度活性指数均减小,再生微粉取代率超过30%时对抗压强度影响较大。700℃低温煅烧处理再生微粉取代水泥净浆力学性能优于普通再生微粉取代水泥净浆力学性能。     

煅烧制度对页岩火山灰活性的影响研究

目的 研究煅烧制度对页岩火山灰活性的影响,找寻煅烧页岩作为活性掺合料在水泥基材料中的合理掺量。方法 测试煅烧页岩在不同升温速度、煅烧时间和煅烧温度下的活性指数,对煅烧页岩掺量为10%、20%、30%和40%的水泥胶砂试件进行抗压强度测试,得到其适宜掺量,并通过电化学交流阻抗谱法进行验证。结果 页岩的火山灰活性随升温速度、煅烧时间、煅烧温度的提高呈先增大后减小的变化趋势。煅烧温度为750℃时,页岩中伊利石大量分解成无定形SiO₂和Al₂O₃。升温速度10℃/min、煅烧时间40 min时煅烧页岩的28 d活性指数最大,达到81.2%。水泥胶砂抗压强度随煅烧页岩掺量的增加而降低,掺10%～40%煅烧页岩的水泥胶砂试件的交流阻抗Nyquist曲线呈现典型的Randles图形,交流阻抗谱法分析结果与抗压强度测试结果相吻合。结论 页岩的最佳煅烧制度为10℃/min升温速度、40 min煅烧时间、750℃煅烧温度。作为活性掺合料,煅烧页岩在水泥基材料中合理掺量不应超过30%。     

不同温度磁化水对水泥净浆流变性能的影响

为明确不同温度磁化水对水泥净浆流变性的影响,用不同温度的磁化水拌制水泥净浆,采用旋转流变仪进行流变性能测试,得到了水泥净浆流变性能变化规律.实验结果表明,温度升高,水泥净浆屈服应力增大,塑性黏度减小.水经过磁化处理,表面张力减小,30℃时减小最多,减小15.74％.相比较于普通水搅拌的水泥浆体,用磁化水搅拌的水泥净浆的屈服应力增大,塑性黏度先增大后减小.磁化组的水泥浆体Zeta电位低于普通组,水化热高于普通组,证明磁化处理使得水泥浆体初期水化更加充分;触变环面积变化规律与塑黏度变化规律一致.     

磷石膏低温分解制备硫铝酸盐水泥的工艺研究

基于磷石膏完全替代石灰石的制备策略,以磷石膏、二氧化硅和氧化铝为水泥原料,烧制以硫铝酸钙和贝利特为主的硫铝酸盐水泥,考察了不同碳硫比(焦炭和硫酸钙的摩尔比)、煅烧温度和金属离子含量对水泥熟料矿物形成以及水泥性能的影响。结果表明：当碳硫比为2、煅烧制度为800～900℃-1 h/1 300℃-0.5 h时,在空气气氛下成功烧制出硫铝酸盐水泥熟料的主要矿物成分;在不外掺石膏的情况下,制备出的水泥净浆试件3 d抗压强度可达35.2 MPa, 28 d抗压强度达到42.8 MPa。利用磷石膏低温部分分解烧制的硫铝酸盐水泥达到了GB 20472—2006的要求。     

循环流化床燃烧产物固硫灰的细度对水泥性能的影响

为探讨磨细处理改善固硫灰水泥胶砂物理力学性能和膨胀性能的可行性,利用实验室气流磨对流化床固硫灰进行了磨细处理,研究了细度对固硫灰水泥凝结时间、胶砂强度和线性膨胀率影响.试验结果表明:经磨细处理后固硫灰水泥净浆标准稠度需水量降低,但初凝时间提前;细度对固硫灰水泥胶砂前期强度影响很大,掺加30%中位径为15 μm的原灰时28 d水泥胶砂抗压强度只有纯水泥对比样的47%,而掺加30%中位径为3 μm的磨细灰时水泥胶砂28 d抗压强度可以达到纯水泥对比样的85%以上,但在90 d时掺加固硫灰的水泥胶砂抗压强度均可达到对比样的82%以上.磨细处理能降低固硫灰水泥净浆的总膨胀能,并能将膨胀能提前释放.结果证明磨细处理是利用固硫灰的重要手段.     

基于硫氧镁水泥的固化硼废弃物抗压强度研究

目的研究不同制备工艺、不同原料配比对硫氧镁水泥固化硼废弃物抗压强度的影响,选出最佳配比,为提高硼废弃物利用率提供新思路.方法用硫酸与废弃物中氧化镁反应,研究反应后的静置时间以及原料配合比对硫氧镁水泥净浆试样的性能影响,测试其抗压强度,并用XRD测试其水化产物.结果硼废弃物与硫酸反应制备浆体的静置时间为20 min、硼废弃物质量分数为40%、水灰比为0. 5、硫酸与氧化镁质量比为1∶2时,硫氧镁水泥试样的抗压强度最高.结论随着硼废弃物与硫酸反应制备的浆体的静置时间、水灰比、硫酸与氧化镁的质量比、硫酸质量分数的提高,试样抗压强度均呈先增大后减小的趋势,硫酸质量分数大于50%后会使得水泥试样抗压强度大幅度降低,水泥试样的抗压强度随着硼废弃物掺量的提高而逐渐降低.     

高寒地区水泥稳定碎石抗压强度特性研究

青藏高原寒冷地区特殊的气候环境对水泥稳定碎石半刚性基层性能有较大影响。文章通过标准养生条件与低温养生条件下的水泥稳定碎石混合料抗压强度试验,分析了水泥用量、养生龄期、养生温度对混合料抗压强度和回弹模量的影响。结果表明:标准养生条件下,养生龄期对水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和抗压回弹模量有明显影响;7d以前强度增长缓慢,7~28d增长幅度较大,28d后强度增长趋于稳定;养生温度对混合料的无侧限抗压强度与抗压回弹模量的影响较大,0~5℃时,水泥用量较大(5%)的混合料的强度形成较快,5~10℃时不同水泥用量的混合料强度均增长显著,温度高于10℃时3d龄期强度增长幅度大于7d龄期。因此,养生温度高于10℃、水泥用量大于4%时,可满足青藏高原寒冷地区水泥稳定碎石基层的强度要求。     

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。     

聚丙烯纤维改性水泥土的力学性能研究

目的研究聚丙烯纤维对水泥土的增强增韧作用,对比聚丙烯纤维掺量对水泥净浆及水泥土力学性能的影响规律和作用机制,提高水泥土的力学性能.方法在活性矿粉改性水泥土的优化配比基础上,将适量聚丙烯纤维掺入至水泥净浆和水泥土,测定其立方体抗压强度及圆柱体劈裂抗拉强度,同时利用扫描电子显微镜观察试件的断面形貌.结果随纤维体积掺量由0逐步提高至2%,水泥净浆的抗压强度和劈裂抗拉强度均明显增大,在2%纤维掺量情况下,7 d、28 d抗压强度分别提高了62.69%和50.28%,抗拉强度提高122.28%和57.30%,7 d和28 d拉压比也分别提高至0.13和0.10.聚丙烯纤维在水泥土中表现出更为显著的增强作用,0.5%体积掺量下的28 d抗压强度提高了60.23%,但纤维掺量进一步提高反而导致强度的下降;水泥土的抗压强度随胶凝材料掺量的提高而不断增大.结论聚丙烯纤维的引入可明显提高水泥基材料如水泥土的力学性能,尤其是早期的抗拉强度和拉压比即断裂韧性,但以水泥为基本功能组分的胶凝材料仍是水泥土力学性能的基本保证.     

烧结普通砖制样对强度测试的影响

通过制样过程中不同因素对烧结普通砖抗压强度测试值的影响研究表明,烧结普通砖2d制样的抗压强度测试值即可代表砖样的强度等级,有利于提高测试工作效率,制样用水泥净浆强度,不影响烧结普通砖的抗压强度测试值的准确度。     

含生活垃圾焚烧炉渣的碱矿渣水泥耐高温机理研究

为了探究生活垃圾焚烧炉渣（municipal solid waste incineration bottom ash,MSWI-BA）对碱矿渣净浆耐高温性能影响机理,采用MSWI-BA替换矿渣质量的6%制备碱矿渣水泥净浆（alkali-activated slag paste with MSWI-BA,AASBp）,研究了不同温度对AASBp的质量损失、热收缩和强度的影响。以普通硅酸盐水泥净浆作为对照组,结合多种微观手段揭示AASBp的耐高温机理,并与未掺MSWI-BA的碱矿渣水泥（alkali-activated slag paste without MSWI-BA,AASp）进行对比。结果表明：随着温度的增大,AASBp中水化硅铝酸钙的Ca/Si先降低后增大;在400 °C时,水化硅铝酸钙的聚合度最高,Ca/Si最低;Al-O键在600 °C断裂,而Si-O键在1000 °C断裂。与AASp相比,由于MSWI-BA提高了基体孔隙的连通性,高温后孔隙压力得到释放,AASBp具有更高的归一化抗压强度和耐高温性能。     

钢渣粉的胶凝性及其对水泥力学性能的影响

钢渣粉作为辅助胶凝材料用于水泥混凝土领域中的潜力很大,研究了钢渣粉自身的胶凝性及其粒径大小、掺入量对钢渣-水泥复合胶凝材料力学性能的影响。结果表明:钢渣粉的浆体强度和水化程度随其粒径减小而显著提高(28 d抗压强度4.0提高到21.5 MPa,Ca(OH)2含量从3.49%提高到5.48%,非蒸发水含量从4.8%提高到10.71%)。含30wt%钢渣粉的复合水泥3 d净浆和胶砂强度均表现出随微粉粒径的减小先增大,后降低(SC-40为拐点),而7 d、28 d强度随微粉粒径的减小而不断增大。钢渣粉的掺量对水泥浆体强度和水化程度的影响显著,水泥各龄期强度和水化程度均随钢渣粉掺量的增加而逐渐降低,且各龄期强度与钢渣粉含量均符合多项式函数关系。     

聚合物硫铝酸盐水泥基材料的黏结性能

利用聚合物胶粉改性硫铝酸盐水泥的净浆和砂浆,通过测试拉伸黏结强度、抗折黏结强度和抗压强度,研究不同掺量聚合物胶粉对水泥基材料界面结合能力的影响。试验结果表明:在净浆中,当胶粉掺量为m(胶粉)∶m(水泥)=0.03时,28 d的拉伸黏结强度最大为3.26MPa;在砂浆中,当胶粉的掺量为m(胶粉)∶m(水泥)=0.009,水灰质量比在0.42时,14 d抗折黏结强度最大为7.0 MPa。     

含泥量对减水剂性能的影响规律

选取木钠、萘系以及聚羧酸系减水剂,利用 XRD、SEM等测试手段,通过对水泥净浆流动性、凝结时间和强度等宏观性能的研究,分别比较粗集料中的含泥量对其性能的影响规律。结果表明,泥土的掺入缩短了含有 3 种减水剂的水泥净浆的初凝和终凝的时间,且随着含泥量（0% ~ 8%）的增加均呈下降趋势;初始流动度和 1 h 流动度随着含泥量的增加而减小。其中,泥土对聚羧酸减水剂的影响最为明显;含泥量在较小范围之内（w<2%）,在一定程度上可以提高净浆试块的 7 d 强度。     

马来酸类聚羧酸减水剂的合成与性能研究

 研究合成了聚乙二醇单甲醚（MPEG）的马来酸单酯(MAMPEG),并将之与丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙烯基磺酸钠(SVS)等单体通过自由基水溶液共聚合得到了一系列聚羧酸减水剂,研究了单体加料方式、MPEG相对分子质量、单体组成、引发剂用量等对所得减水剂水泥净浆流动度的影响。结果表明,采用先加MALMPEG、后连续滴加其他单体的加料方式比MALMPEG和其他单体一起滴加的加料方式所得减水剂的性能更好,两者的水泥净浆流动度分别为310 mm和240 mm;随着MPEG相对分子质量增大,所得减水剂水泥净浆流动度先增大后减小,以MPEG-1000为最佳;随着单体组成中酸根离子单体与酯类单体比例的增加,所得减水剂的水泥净浆流动度先增大后减小,当(AA+SVS)/(MALMPEG-1000+HEMA)=1.39(摩尔比)时,所得减水剂的水泥净浆流动度最大;随着引发剂用量增加,所得减水剂水泥净浆流动度先增大后减小,适宜的引发剂用量为单体摩尔总量的1.5%～2.5%。     

电厂稻壳灰不同掺量对混凝土性能影响的试验研究

研究了电厂稻壳灰部分替代水泥后对水泥胶砂强度和混凝土坍落度及混凝土强度的影响。结果表明,随着电厂稻壳灰替代量的增多,水泥胶砂抗折强度和抗压强度均逐渐降低,混凝土坍落度及混凝土强度也呈下降趋势。当稻壳灰替代率不超过5%时,对胶砂试件和混凝土强度影响不明显,稻壳灰替代率为8%时,胶砂强度与混凝土强度降低幅度较大,因此将电厂稻壳灰以低于5%的替代率应用于水泥混凝土中是可行的。     

煅烧凹凸棒石粘土对干粉砂浆性能的影响

为了改善干粉砂浆性能,掺入占水泥质量20%的煅烧凹凸棒石粘土,研究其对干粉砂浆各项性能的影响.试验结果表明:在所研究的3种凹土中,以Z型煅烧凹土对砂浆稠度、保水性、抗压强度、粘结强度、收缩和抗渗性的改善效果最好;掺入450℃以下煅烧凹凸棒石粘土对砂浆强度、收缩和粘结强度没有显著改善;掺入高于450℃煅烧的凹凸棒石粘土,砂浆的抗压强度、粘结强度、收缩和抗渗性均有显著改善;掺入Z型凹土的砂浆28d抗压强度较空白砂浆提高了102.1%、粘结强度提高了39.7%、抗渗性能提高了25%.     

稻壳掺量及粒径对混凝土抗压强度影响的试验研究

对稻壳浸泡除糖,试验研究其掺量和粒径对C40混凝土抗压强度的影响规律.结果表明:混凝土中添加稻壳粉后混凝土抗压强度明显降低,且混凝土抗压强度的降低随稻壳掺量的增加大致呈线性变化规律;稻壳粒径大小对混凝土抗压强度有影响,表现为先增大后减小的趋势.稻壳掺量3%,粒径3.15 mm时可制备出C30混凝土.     

水泥改性乳化沥青混凝土力学性能与微观机理

研究了不同水泥用量对乳化沥青混凝土的抗压强度和抗压回弹模量、抗折强度和抗折回弹模量等力学参数的影响.使用红外光谱、X衍射和扫描电子显微镜,研究了水泥乳化沥青胶浆以及混凝土界面的微观结构特征.结果表明,加入水泥后,乳化混凝土力学参数有较大提高,并随着水泥用量增加而增大;水泥与乳化沥青之间没有发生明显的化学反应;水泥与乳化沥青中的水相发生了水化反应,水化产物与水泥在水中的水化产物相同;呈网状的水化产物与沥青通过物理复合形成的水泥沥青胶浆,增大了沥青胶浆的粘度,改善了胶浆与集料界面的粘结,提高了混凝土的力学性能.