掺膨胀剂水泥-黏土浆体膨胀性能的试验研究

针对传统水泥灌浆材料析水率较大、固相体积收缩,导致地基加固质量下降的问题,以黏土为掺合料,硫铝酸钙类膨胀剂为主要添加剂,采用正交试验研究改性水泥浆体的膨胀性能,探讨了水固比、黏土掺量、水玻璃掺量和膨胀剂掺量对浆体限制膨胀率的影响,得到了注浆浆体最佳配合比.研究结果表明:加入一定比例的黏土、水玻璃和膨胀剂可以提高水泥浆体的膨胀率.限制膨胀率随龄期先增大后减小.水固比对限制膨胀率的影响最大,其次是膨胀剂掺量.限制膨胀率随水固比的增大而减小,随膨胀剂掺量的增大而增大.水固比0.6、黏土掺量15%、水玻璃掺量2%和膨胀剂掺量为12%时为工程应用的参考配合比.     

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.     

水泥固化重金属污染膨胀土物理性质试验研究

重金属污染对生态环境和工程安全均造成严重不利影响,而对重金属污染膨胀土的固化研究还处于初级阶段。采用南阳地区膨胀土,通过室内添加硝酸铅和硝酸镉溶液分别配制3种不同浓度的重金属污染膨胀土,并采用水泥进行固化。在不同的水泥固化剂掺量下,对固化的重金属污染膨胀土进行击实、液塑限和自由膨胀率试验研究。比较分析干密度、自由膨胀率和液塑限随重金属浓度、水泥掺量的变化规律。试验表明,随着重金属Pb、Cd浓度的增加,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率增大,而液塑限降低;掺入水泥后,污染膨胀土的干密度和自由膨胀率随着水泥掺量的增加而降低,液塑限提高,并且水泥对铅污染膨胀土的固化效果优于镉污染膨胀土。     

“双掺”高性能钢管混凝土膨胀性能分析

采用"双掺"法,研究钢管混凝土的强度性能、膨胀性能及抗压强度与膨胀的协调发展性能,分析钢管混凝土中粉煤灰和膨胀剂的作用效果.结果表明:膨胀剂掺量相同时,膨胀率随着粉煤灰的掺量的增加而增大,强度随着粉煤灰掺量的增加而减小;粉煤灰掺量相同时,膨胀率随着膨胀剂掺量的增加而增大,抗压强度随着膨胀剂掺量的增大而减小.     

粉煤灰改良膨胀土不良工程特性试验研究

以南京市秦淮东河的膨胀土为研究对象,采用工业废料粉煤灰作为改良剂,通过自由膨胀率试验、界限含水率试验、干湿循环试验、快剪试验以及渗透试验来研究粉煤灰改量膨胀土不良工程特性的试验效果.试验结果表明,粉煤灰改良膨胀土降低了胀缩性,自由膨胀率随粉煤灰掺量的增加而减小;改良土较素土液限降低,塑限升高,塑性指数呈减小趋势;掺入粉煤灰可以提高膨胀土抗剪强度,而且黏聚力和摩擦角均随粉煤灰掺量的增加而增大;粉煤灰的掺入提高了膨胀土水稳性,能够抑制膨胀土干湿循环过程中的裂隙发展和强度衰减,并改善了膨胀土的低渗透性.     

水泥改性膨胀土试验研究

以水泥为改性材料对中强膨胀土进行改良,对不同掺灰量膨胀土的界限含水量、自由膨胀率、击实性、抗剪强度等进行了室内试验研究.结果表明,随着水泥掺量增加,膨胀土的胀缩性显著改善.     

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。     

工业碱渣改良云南典型膨胀土的膨胀特性试验

通过室内试验,对工业碱渣改良云南蒙自地区典型膨胀土进行研究,探讨不同掺量的水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣混合料条件下,膨胀土的膨胀特性.试验结果表明:水泥、工业碱渣、水泥+工业碱渣混合料均可降低素膨胀土的自由膨胀率,工业碱渣改性土最小膨胀率为水泥的0.77倍;当工业碱渣、水泥及水泥+工业碱渣混合料的改性膨胀土中的工业碱渣和水泥掺量分别超过30%和6%后,胀缩位移曲线基本重合;工业碱渣和水泥的最佳掺量分别为30%和6%,此时,工业碱渣改性土的最小膨胀力仅为水泥改性土的0.33倍,为素膨胀土的0.05倍;使膨胀土黏聚力和内摩擦角最优的工业碱渣掺量为30%～40%.     

不同界面剂对湿接缝混凝土黏结性能影响

为了研究界面剂对湿接缝粘结性能的影响,首先通过力学性能试验,确定硅灰水泥净浆界面剂中硅灰的最佳掺量,再通过劈裂抗拉强度试验、三点弯曲试验和抗剪强度试验,探究普通水泥净浆、硅灰最佳掺量下的水泥净浆、环氧树脂作为界面剂,对湿接缝粘结性能的影响效果。结果表明:硅灰最佳掺量为8%,此时水泥净浆力学性能最优,从抗拉角度和抗剪角度进行分析,不同界面剂对湿接缝粘结性能的影响,由大到小排序均为:环氧树脂界面剂＞掺8%硅灰水泥净浆界面剂＞普通水泥净浆界面剂＞无界面剂,其中普通水泥净浆界面剂对湿接缝粘结性能提升较小,而环氧树脂界面剂和掺8%硅灰水泥净浆界面剂对湿接缝粘结性能提升效果较为明显。     

减水剂掺量对早强型套筒灌浆料性能的影响

文章以聚羧酸减水剂掺量为变化参数,研究了早强型套筒灌浆料的流动度、竖向膨胀率以及抗压强度随减水剂掺量的变化情况,研究结果表明:随着减水剂掺量的增加,灌浆料的流动度先增大后呈减小的趋势;灌浆料的3h竖向膨胀率随减水剂掺量的增加逐渐降低,而24 h竖向膨胀率基本保持不变;减水剂掺量对硬化浆体的抗压强度影响不显著.     

水泥土的声波特性及其应用

对不同龄期、不同水泥掺入比的水泥土试块进行超声波测试,利用FFT技术分析得到水泥土超声波信号的主频.结果表明,水泥土的超声波速度随着龄期与水泥掺入比的变化而改变,且受到水泥土试块内部结构的影响     

镁氧类油井水泥膨胀剂膨胀机理的研究

基于膨胀剂原地反应模型和化学热力学原理,讨论了晶体生长压的源动力及水泥浆体体积膨胀与结晶压的关系。经过分析得知:膨胀驱动力来自于水化体系化学势的降低而产生的结晶膨胀压,即化学能被转化成机械功。采用镁氧油井水泥膨胀剂和高抗硫G级油井水泥,考察了油井水泥浆塑性体的塑性强度和膨胀的关系以及硬化体的膨胀性能,为理论分析提供了有力的实验证据。结果表明:水泥浆体产生膨胀的充要条件是①浆体的塑性强度足够大(受限的晶体生长);②在水泥浆体中反应物的局部浓度过饱和(反应产物的溶度积比标准状态下大)。     

石膏对硫铝酸盐水泥性能影响的试验研究

文章着重研究了膨胀与自应力水泥的范畴,分析了石膏对该范畴水泥水化硬化及性能的影响。采用了SEM/EDAX(电子扫描分析/能谱分析)、DTA/TG(差热分析/热重分析)、XRD(X射线衍射分析)等先进的测试手段,研究钙矾石相(AFt)在不同石膏掺量中的生成速率、形态、形貌等特性以及与水泥的膨胀和强度等宏观性能的关联性。     

水泥稳定碎石基层混合料的膨胀性分析

内蒙古阿拉善盟沙漠戈壁地区,年温差、日温差很大,不同等级的道路均出现了因水稳碎石基层膨胀引起的沥青路面横向隆起现象,严重影响道路的使用性能与行车安全。为分析影响水稳碎石基层膨胀的因素,基于该地区的气候和水文地质条件,设计了一系列的水稳碎石混合料涨缩试验。结果表明:影响膨胀性的主要因素为级配类型、水泥剂量和养生龄期,而硫酸盐含量对膨胀性基本没有影响;水稳碎石混合料是温度敏感性材料,当温度由10℃开始,升至40～50℃时,混合料的膨胀系数达到最大;当温度由上升变为下降时,产生的收缩总变形比膨胀总变形要大,因此在沙漠戈壁地区的水稳碎石基层沥青路面,不仅在升温过程中易产生路面隆起,在冬季也容易产生低温开裂。     

使用量纲一参数进行喷射器性能分析

在以往大量数值模拟工作的基础上,总结出了一定喷射器结构时,喷射器的最大喷射系数、膨胀比及临界压缩比三者之间的关系,并给出了膨胀比与喷嘴出口马赫数之间的幂指数关系.研究表明,用膨胀比和压缩比两个量纲一参数代替具体的工作流体压力、引射流体压力和出口压力,来分析一定结构时工作参数对喷射器性能的影响,可以使模拟所得出的结论不局限于具体的参数值,具有更好的通用性,对指导喷射器设计、提高喷射器性能具有重大意义.     

延长主力油层泡沫水泥堵剂体系配方优化与性能研究

针对延长石油主力油层油井堵水及井壁再造问题,对泡沫水泥体系中发泡剂、稳泡剂、水灰比、缓凝剂、木纤维等添加剂进行了室内优化实验,确定了适合延长石油主力油层油井堵水的泡沫水泥浆体系配方:G级油井水泥浆体系为:0.5%AES+0.3%CMC+G级油井水泥浆(水灰比为0.44~0.55)+0.2%缓凝剂+0.2%木纤维;800目超细水泥浆体系为:0.5%AES+0.3%CMC+800目超细水泥浆(水灰比为0.55~0.60)+0.2%缓凝剂+0.2%木纤维。并对优化后的泡沫水泥浆体系进行了动态封堵性能评价实验。实验结果显示,优化后的泡沫水泥体系具有较强的封堵调剖能力以及封堵的稳定性。     

掺MgO超细水泥的膨胀性能及其水化程度

在超细水泥中掺不同活性的MgO膨胀剂(MEA),研究MEA对超细水泥浆体和掺加超细粉煤灰水泥浆体膨胀性能的影响规律,并采用差热-热重同步热分析仪对MgO的水化程度进行表征.结果表明:MEA能很好地补偿超细水泥浆体的收缩,可作为补偿超细水泥收缩的新型膨胀剂;高活性MEA早期水化程度较大,掺高活性MEA水泥浆体的早期膨胀较大,后期膨胀增长趋势较小;低活性MEA早期水化程度低于高活性MEA,掺低活性MEA水泥浆体的早期膨胀较小,但后期膨胀趋势较大;MEA的掺量越大,水泥浆体的膨胀率越大;掺加超细粉煤灰抑制了掺加MEA水泥浆体的膨胀,但没有明显降低MgO的水化程度.     

DMDAAC-AM共聚物研制与性能研究

DMDAAC-AM共聚物是一种性能优良的防膨剂.以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)为反应原料,过硫酸钾为引发剂合成共聚物防膨剂PDA.通过室内研究对其进行性能评价,实验结果表明:1.0％ PDA防膨剂线性膨胀率仅为22.6％,防膨性能明显优于氯化钾溶液.当温度为150℃时,热滚动24 h防膨性能依然稳定.该防膨剂体系具有很好的抗盐性能,对天然岩心伤害率均小于20％.     

水灰比和聚灰比对改性砂浆性能和微观结构的影响

将核壳比为50/50的聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS)胶乳用于改性水泥砂浆,考察了聚灰比(聚合物对水泥的质量比)和水灰比(水对水泥的质量比)对改性水泥砂浆的流动度、抗压和抗折强度以及水吸收速率的影响.结果表明:改性砂浆的流动度随水灰比和聚灰比的增加而增加;胶乳能显著降低改性砂浆的毛细孔吸水率;改性砂浆的抗压强度降低,但当水灰比较低时,部分改性砂浆的抗折强度有所提高.微观结构分析表明:改性砂浆的结构更加致密,从而有利于性能的提高.     

高铝水泥及其混凝土的应用研究

本文在详细分析了高铝水泥性能的基础上．指出了目前土建工程中高铝水泥混凝土应用存在的问题和注意事项，并对高铝水泥混凝土的配合比设计过程作了详细说明．