冻融循环作用下水泥净浆孔结构和力学性能演变规律研究

制备多组饱水水泥净浆试样,对其进行冻融循环试验、压汞试验(MIP)和显微硬度试验,进而对经历不同冻融循环次数后的水泥净浆进行孔结构分析及力学性能分析,并基于孔内冰生长热力学理论,采用多孔介质力学方法对水泥净浆冰冻过程进行理论分析,探讨孔径大小对孔壁受力的影响.结果表明,随着冻融循环次数增加,水泥净浆试件的孔隙率逐渐增大,关键孔径和平均孔径有增大的趋势;冻融循环作用粗化了水泥净浆试件内部的孔,尤其是200 nm以上的孔大量增多;水泥净浆试件的显微硬度值随着冻融循环次数的增加而减小,大孔孔隙率的增大是导致材料力学性能退化的主要原因;理论分析对所得试验结果进行了补充解释.     

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.     

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。     

泥粉对聚羧酸减水剂水泥净浆流变性的影响

为探究泥粉和聚羧酸减水剂对水泥净浆流变性的影响,在掺入聚羧酸减水剂母液和两种复配助剂的基础上,分别外掺1%,2%,3%的高岭土型和蒙脱土型泥粉,并采用Bingham流变模型系统地研究泥粉掺量、种类和聚羧酸减水剂助剂对水泥净浆屈服应力及塑性粘度的影响规律.通过X射线(XRD)小角度衍射、总有机碳(TOC)、Zeta电位对宏观试验结果进行验证.结果表明:增大泥粉掺量可降低聚羧酸减水剂水泥净浆的流变性;高岭土型普通黏土对降低聚羧酸减水剂水泥净浆流变性的程度小于蒙脱土型膨润土;异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG类)保坍型助剂F1对水泥净浆流变性的促进作用大于异丁烯基聚氧乙烯醚(HPEG类)减水型助剂F2.     

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。     

硅灰对水泥净浆与砂浆性能及砂浆结构影响的研究

探讨不同掺量的硅灰对水泥净浆与砂浆性能及砂浆结构的影响.结果表明:掺入硅灰可以减缓水泥早期水化反应速度,使水化产物减少,结构疏松,使水泥砂浆早期强度有所下降.掺入适量的硅灰可以提高水泥后期水化反应速度,使水化产物增多,提高水泥砂浆的密实度,并能促使水化反应长期进行,从而提高水泥砂浆的后期与长期强度;硅灰的优化掺量为8%.掺入硅灰会降低水泥净浆的流动性,增加水泥的凝结时间,但水泥的安定性均为合格.     

掺UEA水泥净浆膨胀与强度性能试验研究

本文以土钉钻孔注浆中的水泥净浆进行研究,以UEA膨胀剂为膨胀源,通过水泥膨胀性试验与强度试验,研究了不同膨胀剂掺量和不同水胶比对水泥净浆膨胀性能与强度的影响。研究结果表明：在UEA掺量6%~10%、水胶比0.38~0.48范围内,水泥净浆始终是膨胀的,膨胀率随UEA掺量的增加而增加,随水胶比的增加而减小,当水胶比大于0.42时,膨胀率将明显降低;净浆试件在内置钢筋条件下的限制膨胀率约为相同情况下自由膨胀率的一半;UEA有利于普通硅酸盐水泥早期强度的发展,但对水泥的最终强度影响不大,且掺量不宜超过10%。     

研究水泥净浆和砂浆收缩开裂性能的新方法

针对传统圆环试验开裂位置随机和开裂敏感性差的问题,提出了外方内圆偏心约束试验方法.采用该方法进行水泥净浆和砂浆开裂试验,试验结果表明,该方法可以预知试件开裂位置,方便裂缝观测,且该方法开裂敏感性好,可以加快试件的开裂,缩短试验周期.     

聚羧酸分子量对净浆流变性能的影响

试验研究了水泥净浆的流变曲线、颗粒堆积密实度、间隙液黏度和聚羧酸减水剂(polycarboxylate superplasticizers,PCE)的吸附量,探究了相同流动度下PCE分子量对水泥净浆流变性能的影响及其内在机理.结果表明:PCE存在一个最佳的分子量范围,使得处于该范围的PCE具有最强的分散能力.在选取的4种PCE中,重均分子量为29.582 kg/mol的PCE减水剂的分散性能最佳.由于桥接作用的存在,分子量大的PCE需要更多地吸附在水泥颗粒表面,以增大颗粒间距,使得浆体的屈服应力(流动度)基本相同.此时,浆体的剩余黏度主要受颗粒堆积密实度与固相体积分数的影响,呈现出随PCE分子量增加而逐渐降低的变化规律.     

木钙-碳酸氢钠复合外加剂对水泥浆体流变性能的影响

主要考察了木质素磺酸钙(CL)-碳酸氢钠(SB)复合外加剂对水泥浆体流变性能的影响.实验结果表明,木质素磺酸钙-碳酸氢钠(CL∶SB＝1∶1.8)不仅具有较强的减水效应,而且使水泥的凝结变成主要由AFt的生成所控制.掺剂水泥浆体的凝结时间缩短,流动度损失增大.     

木钙-碳酸氢钠复合外加剂对水泥浆体流变性能的影响

主要考察了木质素磺酸钙(CL)—碳酸氢钠(SB)复合外加剂对水泥浆体流变性能的影响。实验结果表明,木质素磺酸钙—碳酸氢钠(CL:SB=1:1．8)不仅具有较强的减水效应,而且使水泥的凝结变成主要由AFt的生成所控制。掺剂水泥浆体的凝结时间缩短,流动度损失增大。     

石灰石粉对水泥浆体水化特性及流变性能的影响

利用微量热仪和旋转黏度计,从掺量和细度两方面研究了石灰石粉对水泥浆体水化特性和流变性能的影响.从水化放热速率和放热量角度分析了石灰石粉对水化特性的影响,从紧密堆积理论和固体颗粒体积分数两个角度分析石灰石粉对流变性能的影响.结果表明:石灰石粉可以促进体系的水化进程,且石灰石粉细度越大,促进作用越明显.石灰石粉掺量增大导致水泥含量减少,所以体系第二放热峰峰值和总放热量随石灰石粉掺量的增大而减小.随着石灰石粉掺量或细度的增加,复合体系中固体颗粒的体积分数逐渐增大,粒径分布模数减小,且体系的粒度分布曲线逐渐接近于最密堆积的理想分布曲线.复合体系的屈服应力和塑性黏度随石灰石粉掺量的增大而减小,随石灰石粉细度的增大而增大.     

石膏对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及浆体组成的影响

利用前期合成的阿利特-硫铝酸钡钙水泥,应用XRD、SEM-EDS等研究了随石膏掺量的改变对新型胶凝材料阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化程度及水化浆体组成的影响.研究结果表明:随石膏掺量增加,水化浆体的水化程度大致趋势是先增加后降低;阿利特-硫铝酸钡钙水泥最佳铝硫比为1.0/1.0,此时硬化浆体在标准稠度加水量下1d、3d和28d龄期的水化程度分别达到48.3%、57.6%和75.3%.XRD及SEM-EDS分析表明在最佳铝硫比1d、3d龄期时水化产物就已大量形成,结构致密.     

高烧失量粉煤灰对水泥浆体的力学和耐久性能的影响研究(英文)

探讨了粉煤灰的烧失量对水泥复合粉煤灰浆体的力学和耐久性能的影响。当水泥粉煤灰质量比为0.2且所选用的粉煤灰烧失量为20%时,各项性能表现出最差的结果,分别是为7d抗压强度仅为2MPa,28d强度也仅为3.92MPa;最大干缩和膨胀应变为1052×10-6和708×10-6;各龄期内粉煤灰的水化程度也相当低。     

矿渣硅酸盐水泥水化反应的理论模型与应用

提出了一种矿渣硅酸盐水泥水化反应的理论模型,考虑了矿渣成分、熟料成分、矿渣掺量、矿渣水化程度对其水化产物成分和微观结构的影响,可以定量地预测C-S-H凝胶的成分和浆体不同组份的相对比例.与普通硅酸盐水泥浆体相比较,矿渣硅酸盐水泥浆体最主要的差别是Ca(OH)2含量显著降低、C-S-H的钙硅比明显降低,同时孔隙率也不断增加.     

水灰比和养护温度对硬化水泥浆体渗透性的影响

研究了水灰比 (W /C)和养护温度对水泥浆体的孔隙率、孔径分布和渗透性的影响。尽管试样在6 0℃养护要比在 2 7℃养护时的总孔隙率低 ,但其孔径大于 75 0 的孔数量多且渗透性高     

CaCl2对水泥浆体流动度经时损失的影响及其原因

实验结果表明,少量CaCl2将增大硅酸盐水泥浆体的流动度经时损失.由于CaCl2降低二水石膏在Ca(OH)2饱和溶液中的溶解速度并增大其溶解度,使早期硅酸盐水泥浆体的液相组成发生了变化,浆体中水化产物生成量增加,自由水减少,从而导致浆体流动度经时损失增大.     

CaCl2对水泥浆体流动度经时损失的影响及其原因

实验结果表明,少量CaCl_2将增大硅酸盐水泥浆体的流动度经时损失。由于CaCl_2降低二水石膏在Ca(OH)_2饱和溶液中的溶解速度并增大其溶解度,使早期硅酸盐水泥浆体的液相组成发生了变化,浆体中水化产物生成量增加,自由水减少,从而导致浆体流动度经时损失增大。