后张预应力高性能封锚材料试验研究

后张预应力封锚材料的流动度与凝结时间是影响封锚、灌浆施工的关键因素.以试验为基础,研究了聚羧酸高效减水剂、硫铝酸盐水泥、缓凝剂掺量变化以及水胶比变化对后张预应力封锚材料制备的浆液流动度与凝结时间的影响.试验结果表明:在水胶比0.28,聚羧酸减水剂掺量0.30%,缓凝剂掺量0.5%和硫铝酸盐水泥掺量15%的条件下可达到封锚施工需要的较好的流动度和压浆施工需要的适宜的凝结时间.     

郑州市地铁粉质黏土层中盾构渣土制备同步注浆材料特性

为解决地铁区间盾构施工中掘出的盾构渣土难以安置、污染环境、难以回收利用等问题,探讨通过利用盾构区间掘进渣土替代部分中砂制备新型同步注浆材料,实现盾构区间渣土固废资源化利用。以郑州市地铁4号线区段的盾构掘出渣土为研究对象,根据X射线衍射技术(XRD)分析的渣土化学成分组成,选择盾构渣土掺量和水胶比作为影响因素设计调整配比试验,根据不同条件下的试验现象和结果,对比分析地铁盾构渣土掺量及水胶比对材料工作性能以及力学性能的影响;参考规程以稠度、流动度、经时稠度损失、经时流动度损失、分层度、泌水率、结石率等指标评判材料的工作性能,并以3 d抗压强度、28 d空气环境成型抗压强度、28 d水下环境成型抗压强度、水陆抗压比等指标评判材料的工作性能,探讨盾构渣土制备同步注浆材料的可行性。研究结果表明:随着粉质黏土为主的盾构渣土掺量增加,材料的稠度、流动度等工作性能逐渐下降,但盾构渣土在60%替代掺量(质量分数)时能够优化材料级配、加强材料的抗压强度,在无外加剂强化条件下,3 d抗压强度可达到1.17 MPa,28 d空气环境成型抗压强度可达到2.66 MPa;且比表面积较大的盾构渣土改善了传统注浆材料结石率较低以及泌水的问题,结石率可达到96%以上,泌水率为1%左右,但需水量的增加使得该新型同步注浆材料的水胶比较传统注浆材料大,推荐合理的水胶比在1.2～1.3;在无水下抗分散剂强化的情况下,水陆抗压比指标略低于性能要求,其余性能指标均能够达到同步注浆材料性能的规程要求。通过该方法将盾构掘进渣土进行固废资源化利用,具有经济效益、社会效益,材料的性能可调节范围大,具备可行性。     

CA砂浆泌水的影响因素分析

针对CA砂浆的泌水问题,研究流动性和材料配合比对泌水的影响规律.以泌水率为考察指标,研究了流动性、水与水泥质量比(m(W)/m(C))、减水剂与水泥质量比(m(SP)/m(C))、消泡剂与水泥质量比(m(DF)/m(C))、乳化沥青与水泥质量比(m(A)/m(C))和砂与水泥质量比(m(S)/m(C))对泌水率的影响.结果表明,流动性对CA砂浆泌水影响显著,流锥时间越短、扩展度越大,泌水率越高,且扩展度不宜大于330 mm;m(W)/m(C)和m(SP)/m(C)越大,流动性越高,泌水率越高;消泡剂用量越低,含气量越高,泌水率越低;乳化沥青用量过高或过低都会增加泌水率,m(A)/m(C)为0.4时较为适宜;泌水率随砂用量的提高而增加.因此,降低流动性,减少水、减水剂、消泡剂和砂用量,以及适宜的乳化沥青用量,都有利于改善CA砂浆的泌水问题.     

高性能混凝土胶凝材料体系开裂敏感性试验研究

采用净浆圆环约束试验研究高性能混凝土胶凝材料体系的开裂敏感性,试验考虑的主要参数包括:水泥细度,水灰比,粉煤灰品种、掺量,外加剂的品种、掺量等.试验结果表明,水泥细度、水灰(胶)比对胶凝材料体系的开裂敏感性有显著影响,水泥细度越大,水胶比越低,胶凝材料体系越容易开裂;在同样的水胶比下,以粉煤灰等量替代水泥,总体上可以改善胶凝材料体系的开裂敏感性;不同的粉煤灰的掺量、来源对胶凝材料体系开裂性能的影响程度有很大差异;在不同的水胶比下,粉煤灰掺量的影响也不一致;外加剂有增大胶凝材料体系的开裂敏感性的趋势,其影响随着品种、掺量而不同.提出了减小高性能混凝土开裂敏感性的建议.     

半柔性路面用地聚物砂浆配合比设计

以粉煤灰为主要原料,矿渣微粉为掺加剂,水玻璃(Na₂O·nSiO₂)和氢氧化钠为复合激发剂,标准砂为细集料,通过正交实验进行配合比设计,运用极差和方差分析流动度、凝结时间、泌水率、抗压及抗折强度、收缩膨胀率的影响规律,在常温条件下制备半柔性路面用地聚物砂浆.实验结果表明:半柔性路面用地聚物砂浆配合比的水胶比为0.45～0.50,砂胶比为0.2,矿渣微粉取代率为0.3,碱激发剂掺量为0.14～0.17.     

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%。     

引气粉煤灰道面混凝土抗冻融性能试验研究

采用快速冻融法,测定了不同冻融循环次数下引气粉煤灰混凝土试件的质量损失、相对动弹模量和抗弯拉强度。研究了水胶比、引气剂掺量和粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能的影响规律。结果表明:提高水胶比会增大水泥石内部孔径和孔隙率,混凝土更容易遭受冻融破坏;掺加粉煤灰不利于提高混凝土抗冻耐久性,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土冻融循环后力学性能呈下降趋势;引气剂能够改善混凝土拌和物的泌水和离析现象,减小混凝土循环冻融后抗弯拉强度的损失。     

超高性能海水海砂混凝土性能的影响因素试验研究

本研究分析了制备超高性能海水海砂混凝土（Ultra-high Performance SeawaterSea-sand Concrete,UHPSSC）的影响因素及其性能优化. 首先采用正交试验,探究了水胶比、砂胶率、硅灰掺量及粉煤灰掺量对UHPSSC力学性能及流动度的影响,并得到了最优配比. 基于最优配比,分别研究了...     

复合活化沸石粉对水泥胶砂性能影响研究

沸石粉活性较低,在混凝土中掺量较多时,难以成型,使材料强度下降,再加上其比表面积大、吸水率高,导致材料流动度显著降低,不利于实际工程中的应用。为了提升天然沸石粉的活性,使用Ca(OH)₂活化和水热活化复合的方法对沸石粉进行活化处理,等质量取代30%水泥制作胶砂试件,测定其3个龄期的力学强度和流动度,并采用比表面积测定、扫描电子显微镜、X射线衍射、热重试验进行微观机理分析。结果表明：Ca(OH)₂掺量为8%时,胶砂力学强度最高,28 d抗压强度达到35.0 MPa,比掺天然沸石粉的水泥胶砂的抗压强度增加了20.7%;天然沸石粉经复合活化后活性明显提升,最佳Ca(OH)₂掺量为8%,28 d强度活性指数增加16%;复合活化改变了沸石粉表面结构,其表面从粗糙不平变得光滑,有利于流动性增加,且随着Ca(OH)₂掺量的增加,水泥胶砂流动度呈现增长趋势。     

石英砂对水泥浆性能及其水膜厚度影响实验研究

石英砂是强度高、耐磨性好、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分为SiO_2,能与水泥水化产物Ca(OH)_2进行二次水化反应.为探索其对水泥浆性能及其水膜厚度的影响,研究测量了30组不同水胶比、不同石英砂掺量的水泥浆的流动性能、粘聚性和抗压强度.为揭示石英砂水泥浆的流变性能控制机理,本研究进一步测量了5组不同石英砂掺量水泥浆的填充密度,并基于填充密度测量结果计算出各水泥浆试样配比的水膜厚度,探索水膜厚度对石英砂水泥浆流变性能的影响.实验结果表明,石英砂的掺入能增加水泥浆的流动性能,且石英砂掺量越大,水泥浆流动性能越好,但水泥浆的抗压强度随石英砂掺量的增大而逐渐降低.石英砂掺入对填充密度影响不大,水膜厚度为流动性主要控制因素,水泥浆的流动性能随水膜厚度增大而增大.     

基于均匀设计实验的膏体配比优化

 某铅锌矿使用膏体充填中出现了缓凝现象,添加促凝剂后效果良好。为优化添加促凝剂条件下的膏体物料配比,开展了均匀设计实验。考察了膏体质量分数、砂灰比对泌水率、流动度、充填倍线、膏体强度的影响。实验结果表明,膏体的泌水率、流动度和充填倍线主要受质量分数影响,且均与浓度成负相关。砂灰比对流动度的影响很小,但其是膏体强度的主要影响因素,砂灰比越小,膏体的强度越大。综合考察泌水率、流动度、充填倍线、膏体强度4 种指标对应的配比范围,得出推荐配比为质量分数75%~76%、砂灰比7:1~8:1。     

泥水盾构施工废弃泥浆对同步注浆材料性能的影响

泥水盾构施工会产生大量废弃泥浆,传统的抛弃堆放不但污染环境且占用土地资源。依托南京长江新济洲供水廊道项目泥水盾构工程,针对江底盾构施工中的废弃泥浆,开展了将其应用于同步注浆材料的可行性研究。通过室内试验,研究了泥浆固水比、膨润土替代率和废弃泥浆黏粒含量对注浆材料性能的影响,同时对比分析了新配制膨润土泥浆和废弃泥浆对注浆材料性能影响的差异。结果表明：增大泥浆固水比,可使砂浆凝结时间缩短、强度增大、泌水率和体积收缩率降低,但会导致砂浆流动性变差。相比于新配制膨润土泥浆,废弃泥浆制备的砂浆具有更优的流动性能,但存在泌水率偏大和强度偏低的问题。采用废弃泥浆替代部分新配制膨润土泥浆,则能够有效控制砂浆的泌水率增大和强度降低的问题,同时使砂浆的流动性能大幅提高;废弃泥浆黏粒含量对砂浆性能影响相对较小,一定程度上表明了使用不同地层废弃泥浆制备的砂浆性能差异不大,故无须随地层变化而对砂浆配比进行较大调整,便于实际工程施工应用。     

基于紧密堆积理论的风积沙-再生复合微粉UHPC配合比设计及验证

利用再生复合微粉和风积沙，分别部分取代水泥和天然河砂制备超高性能混凝土.基于紧密堆积理论，采用修正的安德森模型对UHPC胶凝材料和细骨料的颗粒配比进行计算，得到紧密堆积状态下UHPC颗粒的计算配比.通过正交试验分析再生复合微粉、风积沙、钢纤维、水胶比和胶砂比5种因素分别对UHPC的流动度、抗压强度和抗折强度的影响，结合试验结果确定5种因素的最优组合：再生复合微粉掺量为10%～15%(质量分数),风积沙掺量为30%(质量分数),钢纤维掺量为2.5%(体积分数),水胶比为0.16,胶砂比为0.8～1.1.试验最优组合与计算配比结果吻合程度较好，验证了修正的安德森模型用于此环保型超高性能混凝土配合比设计的适用性和准确性.     

粉煤灰基地聚合物砂浆组成设计与性能研究

以粉煤灰为主要原材料,矿粉为添加剂,水玻璃和氢氧化钠为复合激发剂,标准砂为细集料,制备地聚合物砂浆。运用三维图与等值线作图分析的方法,探究水胶比与胶砂比这两个组成设计参数对粉煤灰基地聚合物砂浆的流动度、抗压强度、抗折强度的影响规律。试验结果表明水胶比与胶砂比均对粉煤灰基地聚合物砂浆流动度与力学强度影响较大。水胶比在0.4~0.42,胶砂比在0.45~0.5时,制备出的地聚合物砂浆工作性能和力学性能较优。基于地聚合物砂浆脆性较大的特点,应用长度为8 mm与12 mm的PVA纤维进行增韧改性。结果表明,掺量为0.5%的PVA纤维对地聚合物砂浆抗压强度影响不大,但是抗折强度显著提高,延性增强,因此压折比下降,弯曲韧性增强。     

渣土改良为流动化回填土的应用

针对城市管网基槽开挖产生大量渣土难以处理、基槽回填缺乏良质回填土的问题,提出了将渣土改良为流动化回填土原位使用的技术并进行了示范工程应用。通过室内测量流动性和强度得出:流动性随着用水量增加显著增加,强度随着固化材料掺量和养护龄期增加而增加。水固比和灰砂比可以作为流动化回填土配比指标参数,当水固比为0.63、灰砂比为0.15时,流动化回填土流动值为242 mm,且具备早强性能,1 d强度可达98 kPa, 28 d强度可达390 kPa,满足流动化回填土设计要求。在东莞茅洲河治理管网埋设工程中将渣土改良成流动化回填土后成功浇筑回填管网并实测了应用效果,使用室内试验得到的配方,现场工程施工得到顺利开展。现场开挖渣土经过使用上述配比进行拌和浇筑后,流动值在188～218 mm之间,28 d强度在324～362 kPa之间,完全满足管网回填土要求。     

固化废弃泥流动性研究

市政工程建设产生大量废弃淤泥,废弃淤泥处置成为难题,目前常采用固化方法进行处理。为使流动固化处理后淤泥流动性和强度达到泵送施工的要求,需要分析淤泥流动性的大小与含水率和固化材料掺量之间的关系。通过对固化淤泥流动性的试验,得出如下结论:固化淤泥流动度随淤泥含水率增加而增加,随水泥掺量增加而降低;相比坍落度法,流动度法操作简易,数据更具连续性。     

影响高性能混凝土工作性和强度的主要因素的正交试验研究

研究结果表明：水胶比、减水剂掺量及胶凝材料总量对砼坍落度影响显著,碎石粗骨料种类对砼强度有显著影响．结果选择出一个具有良好坍落度（２００ｍｍ）和较高强度（８０．５ＭＰａ）的砼配合比,而其水泥用量只有４５０ｋｇ／ｍ３．图１,表３,参４．     

基于超声波波速及 BP 神经网络的胶结充填体强度预测

尾砂胶结充填体作为一种水泥基多相复合材料,其单轴抗压强度与超声波波速受水泥含量、固体质量分数、试件形态等因素影响.通过制备三种形态(7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm立方体,φ5 cm×10 cm圆柱体和φ7 cm×14 cm圆柱体)的试件并进行单轴抗压强度试验和声波波速测试,对充填体强度和波速受水泥含量、固体质量分数和试件形态影响的规律进行了灰色-关联度分析.结果表明：水泥含量是影响强度的关键核心因素,关联度为0.837;固体质量分数是影响波速的关键核心因素,关联度为0.712.建立了充填体强度-波速指数函数预测模型和BP神经网络预测模型,通过对两种预测模型进行统计分析的F检验和t检验验证了两种方法在充填体强度预测的可行性,为胶结充填体的强度预测提供了新方法.