水泥珊瑚砂砂浆的抗压强度与微观结构

珊瑚砂是一种以生物骨骼、贝壳碎片和珊瑚碎片等有机物为主的特殊砂土,采用珊瑚砂和河砂制备水泥砂浆的性质有较大差别,针对这一问题,取南海某岛礁的珊瑚砂制备水泥砂浆,考虑不同砂灰比和不同养护龄期等因素进行压缩试验,并对其中部分试样进行电镜扫描。试验结果表明:水泥珊瑚砂砂浆的抗压强度随着砂灰比的增大而非线性减小;砂灰比低的珊瑚砂水泥砂浆抗压强度随着龄期增长的幅度较大;养护初期,水泥珊瑚砂浆的抗压强度相对较高,但随着养护时间的增长,其抗压强度低于河沙制成的水泥砂浆的抗压强度;珊瑚砂砂浆中的锯齿楔形结构可提高承压作用,但其中的孔洞和其易碎特征阻碍水泥石结构形成完整联络体,进而降低了珊瑚砂砂浆的抗压强度。     

微生物与水泥固化南海珊瑚砂的强度及微观特征对比试验

近年来,微生物诱导碳酸钙沉积技术(microbial induced calcium carbonate precipitation, MICP)在土体加固领域受到广泛关注,但对MICP技术和水泥固化珊瑚砂的力学特性对比研究尚不充分。为了对比MICP珊瑚砂砂样和珊瑚砂水泥砂浆试样的力学特性,本试验分析了两者的破坏形式和应力应变曲线,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)试验比较了两者的微观结构。结果表明：当试样内部碳酸钙/水泥含量少于15%时,MICP试样的无侧限抗压强度要显著高于水泥砂浆试样,尤其是碳酸钙含量为5.3%、7.7%、9.1%时,MICP试样的无侧限强度为相应水泥砂浆试样强度的200%以上;当碳酸钙/水泥含量高于15%时,二者强度差值在5%以内。同时,MICP试样和珊瑚砂水泥砂浆试样的微观结构存在明显差异性。     

硅灰对水泥胶砂抗折抗压强度的影响

在水泥混凝土中掺入硅灰等外掺剂可以改善其性能并延长使用寿命,提高工程质量,在水泥胶砂试件中掺入硅灰也可改进其性能.本文研究了不同硅灰以及不同掺入方式对水泥胶砂试件抗折抗压性能的影响规律.结果表明:硅灰在内掺情况下对水泥胶砂试件抗折强度的提升不明显,对早期的强度形成甚至有抑制作用,而外掺情况下对抗折强度的提升较为显著;掺...     

粉煤灰砂浆早期抗压强度试验研究

根据不同配合比研制的粉煤灰掺量13．6％的3组,粉煤灰掺量11．5％的3组,共6组M5粉煤灰砂浆．经过3天自然养护,对其进行了抗压强度试验,研究粉煤灰砂浆早期抗压强度的影响因素．试验研究表明：引气剂（微沫剂）掺入会降低粉煤灰砂浆的早期强度．减水剂的掺入可以提高粉煤灰砂浆的早期强度．减水剂掺量一定时,水胶比越小,粉煤灰水泥的早期抗压强度越高．从6组试件中选出28天抗压强度可达M5以上的粉煤灰砂浆,其配合比为：水泥：粉煤灰：轻砂：水：微沫剂：减水剂=1：0．7：4．4：2．0：0．00326：0．096．     

CA砂浆弹性模量与抗压强度的定量关系

采用万能材料试验机对不同配合比的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)进行了应力-应变压缩试验,分析了其应力-应变曲线的典型特点,并建立了CA砂浆弹性模量与抗压强度之间的定量关系.结果表明:低沥灰比(A/C)的CA砂浆应力达到峰值后迅速下降,呈脆性破坏,而高A/C的CA砂浆应力达到峰值后下降平缓,呈韧性破坏,沥青具有显著的增韧增塑作用;CA砂浆的弹性模量可取为应力-应变曲线原点至1/3峰值应力间的割线值;依据拟合良好性,分段式方程可有效描述CA砂浆弹性模量与抗压强度之间的定量关系,当A/C≥0.7时,弹性模量与抗压强度呈线性变化,当A/C0.7时,两者之间呈双曲函数关系.     

人工砂制干混砂浆性能研究

研究增稠保水剂、膨胀剂和石粉含量对人工砂制干混砂浆性能的影响规律,并探讨其作用机理.采用扫描电子显微镜(SEM)分析了干混砂浆硬化浆体的微观结构和形貌及其生成物的特征等;此外,还采用全自动孔隙率分析仪(MIP)研究干混砂浆硬化浆体的总孔隙率、孔结构和分布等特性.结果表明采用人工砂制备的干混砂浆可满足工程所需的性能要求,石粉含量、增稠保水剂和膨胀剂用量对干混砂浆性能影响显著.增加石粉含量和膨胀剂用量可提高干混砂浆的强度和抗渗性能,减小其凝结时间;随着增稠保水剂用量的增加,干混砂浆的抗渗性先增加后减小,而其凝结时间则相反.人工砂中较适宜的石粉含量为12%,而制备干混砂浆所需增稠保水剂与膨胀剂的最佳量分别为3%和12%.     

页岩陶砂保温抹面砂浆正交试验分析

页岩陶砂保温抹面砂浆具有良好的保温隔热有音等性能。与传统的配制方案不同，从吸水率，抗压强度，孔隙率等因素出发，利用正交试验原理，得出了页压陶砂保温抹面砂浆最佳配比方案。可提高建筑物的保温隔热性能，节约能源，具有较好的经济效应和社会效应。     

中国南海珊瑚钙质砂压缩特性

中国南海珊瑚钙质砂地基在荷载作用下的压缩沉降直接决定着上部构筑物安全,通过室内侧限压缩试验对珊瑚钙质砂的压缩特性展开研究,确定了含水率、碳酸钙含量与颗粒粒径对其压缩性的影响.试验结果表明:珊瑚钙质砂中的碳酸钙含量越高,土样的压缩量越小;中粗颗粒(2～0.25 mm)越多,其压缩量越小,承载力越高;随着含水率增大,土样的...     

碱激发剂对碱矿渣砂浆抗压强度的影响

研究了碱激发剂(Na_2SO_4、Na_2SO_4+NaOH、Na_2SO_4+Na_2SiO_3)对碱矿渣砂浆抗压强度的影响.研究表明,与单独采用Na_2SO_4作为激发剂时的碱矿渣砂浆抗压强度相比,采用Na_2SO_4和NaOH作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度略低;采用Na_2SO_4和Na_SiO_3作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度有明显的提高,但Na_2SiO_3掺量不宜超过2.5%.通过试验结果对比得出碱矿渣水泥最佳配方:普通硅酸盐水泥∶Na_2SO_4∶矿渣∶Na_2SiO_3=10%∶5%∶85%∶2.5%,所配制砂浆(最佳碱矿渣水泥∶砂∶水=492∶522∶168)的28d抗压强度达到53.7MPa.     

珊瑚砂剪切特性试验分析

为了研究珊瑚砂及其与结构接触面的剪切特性,从南海珊瑚岛礁取样,对试样进行颗分试验、直剪试验和扫描电镜观测,进行了珊瑚砂与钢材、混凝土及纤维增强(FRP)复合材料接触面的剪切特性试验。结果表明:试验珊瑚砂样的粒径主要分布在0.3~4.5mm,约占试样总质量的88%;珊瑚砂表现特殊的剪应力-位移曲线,且内摩擦角随粒径的增大而增大;珊瑚砂与FRP复合材料接触面摩擦角小于与混凝土接触面的摩擦角,大于与钢材接触面摩擦角,珊瑚砂与结构接触面摩擦角较石英砂稍大。通过扫描电镜观测发现,大粒径珊瑚砂颗粒有明显的孔洞,粒径较小的颗粒组织结构疏松。将珊瑚砂破碎颗粒质量占试样总质量的比重定义为颗粒破碎率,颗粒破碎率随珊瑚砂粒径的增大而对数增大,随轴向应力的增大而指数增大。     

水泥砂浆固化土抗压强度特性试验

为论证水泥砂浆固化土工程应用的可行性,通过设置不同掺砂量、含水率、砂料粒径和养护龄期条件,对水泥砂浆固化土进行无侧限抗压强度试验.试验结果表明:(a)掺砂可提高水泥砂浆固化土的抗压强度,尤其是早期强度.一定水泥掺入比条件下,当掺砂量处于最优掺砂率(10％左右)时水泥砂浆固化土的强度特性改善幅度最大,掺砂量超过最优掺砂率后水泥砂浆固化土的抗压强度无显著提高.(b)水泥砂浆固化土的抗压强度随原料土含水率的增加而减小,当原料土的含水率较低或养护龄期较短时,水泥砂浆固化土的抗压强度下降幅度均较大,当含水率较高时水泥土掺砂难以达到预期的固化效果.(c)砂料粒径变化对水泥砂浆固化土的抗压强度影响较小,水泥砂浆固化土强度随着粒径的增大略有提高;砂料粒径变化对水泥砂浆固化土变形系数的影响较大,两者近似成正比关系,在实际工程中无需对砂料进行筛分而直接运用即可获得较好的处理效果.(d)水泥砂浆固化土无侧限抗压强度试验的破坏模式多为脆性张裂破坏和塑性剪切破坏.随着养护龄期的延长以及掺砂量的增加,脆性张裂破坏更为显著.     

苛性碱对碱矿渣水泥砂浆抗压强度和抗折强度的影响

以NaOH和KOH为激发剂,研究苛性碱掺量不同时,碱矿渣水泥砂浆(ASM)3、 7、 28、 90 d的抗压强度和抗折强度.采用压汞仪测试其净浆试件的孔结构;采用场发射扫描电子显微镜观察其砂浆试件的微观形貌.研究表明, ASM的抗压强度和抗折强度随着苛性碱掺量的增大,呈先上升后下降的变化规律.水胶比为0.4时, NaOH的最佳掺量(以Na_2O质量计)为矿渣质量的6%;KOH的最佳掺量(以K_2O质量计)为矿渣质量的4%.当激发剂掺量均为最佳掺量时, KOH作为激发剂的ASM的90 d龄期抗压强度和抗折强度分别比NaOH作为激发剂的ASM的90 d抗压强度和抗折强度高16.48%和12.65%.与采用NaOH作为激发剂的ASM相比,采用KOH作为激发剂的ASM的成本更低,性价比更高.     

沙漠砂对水泥砂浆和混凝土性能的影响

在对腾格里沙漠砂和毛乌素沙地砂化学组成及物理性质测定的基础上，进行了沙漠砂配置砂浆和混凝土的试验研究．试验结果表明，腾格里沙漠砂和毛乌素沙地砂可以作为工程用砂，用于抹面砂浆和一般土木工程中的混凝土细骨料．     

利用Box-Behnken实验设计研究化学外加剂组分对水泥砂浆强度的影响

利用Box-Behnken实验设计(BBD)方法研究三乙醇胺、氯盐、还原糖和二元醇4种化学组分对水泥砂浆各养护龄期抗压强度的影响。通过Box-Behnken设计得出能反映化学组分掺量与水泥砂浆强度关系的二次方程。利用实验设计得到的帕雷托图对各化学组分影响水泥砂浆强度提升的有效性进行排序。结果表明:三乙醇胺在水泥砂浆养护3 d前对强度的贡献强于氯盐,而对于28 d强度贡献低于氯盐。还原糖的作用主要体现在3 d前,二元醇及其与三乙醇胺和氯盐的交互作用能显著提高水泥砂浆的28 d强度。     

轻质聚合物干粉抹面砂浆抗压强度与抗冻性

外墙抹面砂浆作为建筑物外表层常年受到冻害侵扰,为有效缓解冻害破坏及厘清劣化机理。以空心漂珠作细集料,掺入聚合物干粉与重钙制备不同水灰比的轻质抹面砂浆,通过正交试验,揭示水灰比、可再分散乳胶粉掺量及重钙掺量对抗压强度和抗冻性能的影响规律,并探讨砂浆性能变化的微观机理。结果表明：水灰比对抗压强度影响显著,可再分散乳胶粉掺量次之,重钙掺量影响最小。对于抗冻性能可再分散乳胶粉掺量影响显著,重钙掺量影响最小;在不同养护龄期下,水灰比对抗压强度影响较大,可再分散乳胶粉掺量对抗冻性能影响较大。若将水灰比控制在0.35附近,可再分散乳胶粉掺量与重钙掺量保持在3%以内,虽然抗压强度小幅降低,但抗冻性能优异。综合考虑抗压强度和抗冻性能的实际需求,外墙抹面砂浆的抗冻性能重要程度远大于抗压强度,基于此,可确定干粉抹灰的最优配比为水灰比0.37、可再分散乳胶粉掺量2.8%、重钙掺量3.9%。此外,也可结合实际工作环境与工程要求,设计不同配比的干粉抹灰。     

电阻率法研究氯化钠对水泥砂浆强度的影响

以掺加不同氯化钠质量浓度的水泥砂浆为研究对象,经过不同龄期的标准养护,考虑电流频率对电阻率值的显著影响,研究了其在不同频率下的电阻率和无侧限抗压强度,建立了水泥砂浆的无侧限抗压强度与电阻率的定量关系。结果表明：不同龄期、不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的电阻率均随电流频率的增大而明显降低,合理的电流测试频率范围以50 kHz 为宜;不同氯化钠质量浓度下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随龄期的增加经历快速增长和缓慢增长两个阶段;不同龄期下,水泥砂浆试块的无侧限抗压强度与电阻率均随氯化钠质量浓度的增加历经增强、平稳和减小3个阶段。     

有机聚合物复合纤维改良砂土无侧限抗压强度研究

为研究有机聚合物复合纤维改良砂土的抗压特性、变形规律与改良机理,通过无侧限抗压强度试验和数值模拟分析了改良砂土抗压变形过程的力链变化与微裂纹发育规律,给出了改良砂土的破坏与改良机理。结果表明：有机聚合物复合纤维能够有效提升砂土的抗压强度,随着有机聚合物含量的增大,改良砂土的无侧限抗压强度逐渐提高;随着有机聚合物含量与应变增大,改良砂土的力链演化与微裂纹发育明显改变,力链由环状和柱状结构转变为拱状结构,微裂纹总数量及张拉微裂纹增多,破坏由单一路径向多路径转变。有机聚合物复合纤维黏结、包裹砂粒以及三者相互耦合胶结有效提升了砂土的抗压特性;当荷载过大时,有机聚合物膜发生破裂,纤维逐渐断裂与滑脱,改良砂土网状结构逐渐失稳,砂粒被迫发生位移与旋转,形成局部微裂纹,最终发育、延伸形成裂隙造成破坏。     

贯入阻力与无侧限抗压强度的关系研究

通过某工程贯入阻力实验和室内抗压强度实验的分析对比,发现两者存在相关关系,本文分析现有数据,得到7d龄期静力触探贯入阻力预算桩身28d龄期的无侧限抗压强度的公式。对水泥搅拌桩质量的检验方法提供了可靠的基础。     

颜料对聚合物水泥砂浆性能的影响

向聚合物水泥砂浆中掺入氧化铁颜料制备彩色聚合物水泥砂浆,研究了不同颜料及其掺量的变化对聚合物水泥砂浆力学性能、工作性能和粘结强度的影响,并借助扫描电镜(SEM)表征了彩色聚合物水泥砂浆的微观组织形貌。结果表明：颜料会一定程度降低聚合物砂浆的抗折、抗压强度,且颜料掺量为5%时,对聚合物砂浆的抗折、抗压强度影响显著,随着颜料掺量的逐渐增加,聚合物砂浆的抗折、抗压强度呈现先增加后平缓的趋势;聚合物砂浆的流动度和粘结强度随颜料掺量的增加而减小;SEM测试结果表明颜料一方面会包裹水泥颗粒,阻碍水泥水化,降低彩色聚合物砂浆的抗折、抗压强度,但另一方面颜料能有效填充聚合物砂浆空隙,改善密实度,提高聚合物砂浆的抗折、抗压强度。     

Filler effect of fine particle sand on the compressive strength of mortar

The river sand, which is a non-pozzolanic material, was ground into 3 different particle sizes. Portland cement type I was replaced by the ground river sands at 10wt%–40wt% of binder to cast mortar. Compressive strengths of mortar were investigated and the filler effect of different fine particles of sand on the compressive strength of mortar was evaluated. The results show that the compressive strength of mortar contributed from the filler effect of smaller particles is higher than that of the coarser ones. The difference in compressive strength of mortar tends to be greater as the difference in ground river sand fineness increases. The results also suggest that ASTM C618 specification is not practically suitable for specifying pozzolan in concrete since the strength activity index of mortar containing ground river sand (high crystalline phase) with 33.8wt% of particles retained on a 45-μm sieve can pass the strength requirement.