组合膨胀剂对风电灌浆料早期膨胀性能的影响

基于改进的竖向膨胀率(εv)测试方法,获得了高强风电灌浆料0~24 h、1~7 d的εv发展全曲线;并研究了掺合料比例及组合膨胀剂比例对灌浆料εv、流动度、力学强度的影响.结果表明:灌浆料0~24 h竖向膨胀率曲线呈“四阶段”特征;在0%~20%掺量范围内提高硅灰掺量,灌浆料流动度下降,0~24 h内εv曲线峰值先增大后减小;塑性膨胀剂(PEA)对24 h内εv发展起主导作用,复掺氧化钙-硫铝酸钙双源膨胀剂(HP-CSA)后,εv峰值减小,24 hεv下降、3 hεv增大,有利于控制24 h与3 h的εv差值;在1~7 d内,0.03%掺量的PEA即可促进HP-CSA膨胀效能的发挥,6%以上掺量的HP-CSA可较好补偿竖向自收缩变形而获得净膨胀灌浆料;PEA与HP-CSA组合,可发挥时间上接力、效果上协同的膨胀调控作用,可分阶段、按需设计,从而实现对灌浆料7 d内竖向膨胀率的精细调控;随组合膨胀剂掺量增加,灌浆料初始和30 min流动度无明显变化,28 d抗压强度先增大后减小;在本文研究范围内,0.06%PEA+6%HP-CSA是最优掺量组合.

静态破碎剂水化释压升温过程的影响因素分析

为探究影响爆破用静态破碎剂水化反应过程中膨胀压力与温度变化的外部因素,基于多水平正交实验进行静态破碎剂的配方优化设计,利用“外管法”测试静态破碎剂膨胀压力,使用温度计探针实时监测破碎剂水化反应温度。从不同水灰比、不同环境温度、不同拌合水温三个方面对静态破碎剂进行水化反应分析研究,结果表明:静态破碎剂反应的峰值温度随水灰比的增加而先增加后降低;随环境温度以及拌合水温的升高而升高,整体水化反应温度经历“平缓—急剧升温—快速降温”的过程;静态破碎剂在测试钢管中的峰值压力随水灰比增大而呈现先增大后减小的趋势,随环境温度升高而升高,但温度过高易导致破碎剂喷孔使膨胀压急剧降低直至失去膨胀力。适当提高拌合水温对静态破碎剂水化反应起促进作用,拌合水温不宜高于35℃。

氧化镁膨胀剂与纳米二氧化硅协同作用对UHPC性能的影响

研究了氧化镁膨胀剂(MEA)和纳米二氧化硅(NS)对超高性能混凝土(UHPC)的力学性能和早期自收缩的影响,并采用XRD及SEM等对其早期水化反应过程和水化产物进行微观测试。结果表明,MEA和NS的掺入均会降低UHPC的流动性,二者复掺时流动性会进一步降低;掺入MEA会降低不同龄期UHPC的抗压强度,但掺入适量的NS和MEA可以明显改善UHPC的抗压强度及早期自收缩。XRD及SEM微观测试结果表明,NS可有效降低UHPC体系中氢氧化钙含量,复掺0.5%NS和6.0%MEA的UHPC体系结构更为致密,无明显的宏观孔和片状氢氧化钙,使得该UHPC具有良好的体积稳定性和力学性能。

跳仓法与补偿收缩混凝土组合技术在地下室工程中的应用研究

采用钙镁复合膨胀剂配制补偿收缩混凝土能够弥补跳仓法施工的混凝土存在收缩变形过大的缺陷,跳仓法与补偿收缩混凝土组合技术在工程实体结构应用中具有较好的裂缝控制效果。实体结构监测数据表明,混凝土内部早期温度修正后微应变为31με~104με,60 d龄期内缓慢降低至-153με~-48με,采用钙镁复合膨胀剂配制的补偿收缩混凝土在较长龄期内收缩量较小,开裂风险较低;不同板块收缩变形量与跳仓接壤板块数量和分块结构尺寸2个因素有关;可通过增加保温材料层数或厚度以控制早期降温速率和温降收缩量。

外约束作用对钢管内混凝土力学性能的影响

试验研究了掺入不同组成的钙镁复合膨胀剂对管内混凝土工作与力学性能的影响。结果表明,复合膨胀剂中氧化镁比例的增加会降低管内自密实混凝土流动性,而对间隙通过性和抗离析性影响不大。对于掺有复合膨胀剂的管内混凝土而言,相较于不受外约束作用的自由试件,其二维、三维外约束试件不同龄期抗压强度与弹性模量均显著增加。复合膨胀材料中氧化钙比例较高时,这一提升作用更加明显,可作为管内混凝土配合比设计时的安全储备。

氧化钙类膨胀剂表面改性的研究进展

从物理机械改性和化学包覆改性两个方面,详细总结了比表面积、颗粒级配、物理包覆、化学包覆改性和CO2气体碳化等方面对氧化钙类膨胀剂颗粒表面改性的研究成果。深入分析了氧化钙类膨胀剂颗粒表面改性方法和效果,提出有待解决的问题和对未来研究方向进行展望。

镁氧类水泥膨胀剂的作用机理及影响因素

本文介绍一种新型油井水泥膨胀剂———镁氧类膨胀剂的组成、膨胀性能及应用情况。分析了膨胀机理和影响膨胀的因素，包括膨胀剂的煅烧温度、细度，水泥浆的养护温度、养护压力、水灰比、水泥的碱度等。掺有这种膨胀剂的水泥具有防气窜功能，可用于钻井堵漏、修井和固井作业。

氧化钙膨胀熟料水化动力学及微观分析

采用水合煅烧法结合反应动力学方程对试验室烧制的氧化钙膨胀熟料的水化动力学过程进行了描述,并采用XRD、SEM等相关微观测试手段对其矿物组成及微观结构进行了测试分析。结果表明:氧化钙膨胀熟料中的f-CaO在纯水中的水化反应符合Avrami等温结晶动力学模型,其水化程度随反应温度的升高而增大,水化反应速率常数和温度的关系符合Arrhenius定律;氧化钙膨胀熟料粉体中除含有独立的f-CaO颗粒外,还含有大量于同一颗粒中同时存在f-CaO、无水石膏、硫铝酸钙(部分尚含有硅酸钙等)矿物相的颗粒,氧化钙膨胀熟料中f-CaO的水化活性与纯CaO以及包裹于水泥熟料或高钙粉煤灰中的f-CaO不同。

碱磷渣胶凝材料的减缩防裂研究

研究了粉煤灰、钙质膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂和聚丙烯纤维对碱磷渣胶凝材料的物理力学性能的影响和减缩防裂作用。结果表明,用适量粉煤灰取代磷渣、添加用硬脂酸铝包覆的钙质膨胀剂都可以一定程度降低碱磷渣胶凝材料的收缩;用10%～15%(质量分数)的粉煤灰取代磷渣虽使碱磷渣胶凝材料的抗压强度有所降低,但其抗折强度提高;钙质膨胀剂会使碱磷渣胶凝材料的凝结时间略有缩短,强度稍有降低,而掺加硫铝酸钙膨胀剂会导致碱磷渣胶凝材料速凝,无法正常使用;添加聚丙烯纤维可大幅度提高碱磷渣胶凝材料的抗裂性。

大掺量高钙粉煤灰水泥浆体体积安定性控制研究

试验采用喷雾结合人工翻拌、库内堆放水化消解5～7d、水泥磨机粉磨使细度达到Ⅱ级灰标准等技术措施,虽然高钙灰掺量高达60%时,其水泥浆体雷氏膨胀量仍满足规范要求,有效地解决了高钙灰在水工碾压混凝土中应用的技术难题。目前,高钙灰已进行了规模性生产和施工应用,技术经济效益明显。试验还发现,高钙灰中游离氧化钙含量大于规范要求(≤4%)时,其蒸煮安定性仍然合格。规范采用游离氧化钙含量和蒸煮安定性合格两项指标判断高钙灰合格与否值得商榷,实际工程使用应以蒸煮安定性合格来控制。

高钙粉煤灰混合水泥体积稳定性的研究

通过试验研究了高钙粉煤灰混合水泥硬化水泥浆体的体积安定性和自由线膨胀率，探讨了高钙粉煤灰中游离氧化钙对混合水泥体积稳定性的影响规律及作用机理．结果表明，无论是掺加原状高钙粉煤灰还是经机械力化学改性后的高钙粉煤灰，混合水泥的雷氏夹膨胀值均随高钙粉煤灰掺量的增加而增大，不同类别高钙粉煤灰对混合水泥净浆自由线膨胀率的影响规律也与其相似．混合水泥中由高钙粉煤灰引入的游离氧化钙量超过一定限度时，水泥的体积安定性会产生突变。

高钙粉煤灰作为混凝土膨胀剂的初步研究

利用高钙粉煤灰中ｆＣａＯ水化时产生的膨胀能，将其制成节能、利废型混凝土膨胀剂．高钙粉煤灰与Ｓ激发剂按一定比例复合后可直接掺入混凝土中配制膨胀混凝土．与ＵＥＡ膨胀剂相比，配制性能相当的膨胀混凝土时，掺高钙粉煤灰的成本显著低于掺ＵＥＡ者．

转炉钢渣在路基中应用的研究

简要介绍我国道路工程中对石料与石质集料的技术要求。通过分析安钢转炉钢渣的力学性能，以及道路工程师在钢渣应用中最担心的问题──游离氧化钙反应后的膨胀问题的研究及其结果，提出了使用级配钢渣混合料作为道路基层材料加以应用在施工中的技术要求。

水胶比和温度对掺CaO膨胀熟料的水泥胶凝材料性能的影响

通过对掺CaO膨胀熟料的水泥胶凝材料在不同水胶比和养护温度下的研究,探索其自由线膨胀和强度发展的规律。利用Avrami结晶反应动力学模型对不同温度下CaO膨胀熟料水化反应的水化程度进行拟合,得出不同水化反应温度下的水化反应速率常数。试验结果表明,在相同水胶比条件下,养护温度高,自由线膨胀率大,前期水化反应速率、水化程度大,抗压强度在14d之前随养护温度增大有所增大,后期强度随养护温度增大而减小;在温度一定的条件下,自由线膨胀率随水胶比增大而减小,抗压强度也表现出相同的规律。通过计算可得到30℃、40℃、60℃条件下水化反应速率常数分别为0.5989、0.8959、0.9735。

膨胀剂对水泥基灌浆材料性能的影响

为提高水泥混凝土的机械强度,避免产生裂缝,指出了水泥基灌浆材料的性能缺陷。以氧化镁基膨胀剂为例,分析了其在水泥基灌浆材料中的水化作用机理,探讨了不同类型膨胀剂对水泥基灌浆材料性能的影响,以提高水泥基灌浆材料结构的延展性及耐久性。

静态破碎剂的作用原理分析

针对静态破碎剂作用机理研究的重要性,列出了静态破碎剂的基本化学反应式,研究了反应过程中的物质转移及反应前后体积的变化,探讨了静态破碎剂反应放热随温度的变化关系,归纳了设计静态破碎剂研制方案时应遵循的原则。

CaO对MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃结构与性能的影响

以化学纯试剂为原料,采用熔融法制备MgO-Al_2O_3-SiO_2(MAS)系微晶玻璃。利用DSC、XRD、SEM等及理化性能测试手段研究了不同CaO含量对微晶玻璃析晶行为、物相组成、显微结构及理化性能的影响。结果表明:一定含量的CaO可以降低析晶活化能,促进玻璃析晶;随CaO含量的增加,微晶玻璃主晶相由假蓝宝石向ɑ-堇青石转变,晶体形貌由棒状晶转变为枝状晶,晶粒尺寸呈先减后增的趋势;当CaO含量为3wt%时微晶玻璃热膨胀系数和相对介电常数(εr)达到最低,分别为3.89×10^(-6) ℃-1和10.09(1 MHz);当不外添CaO时微晶玻璃Vickers硬度达到最大,为10.52 GPa。

钙镁复合膨胀剂的技术特点及其在地下工程中的应用

钙镁复合膨胀剂与现有膨胀材料相比,可实现分阶段、全过程补偿混凝土的收缩变形,适用于补偿混凝土自收缩、温降收缩和干燥收缩,可广泛应用于隧道、地下室等地下工程.文章阐明了现有膨胀材料的技术特点及适用范围,着重介绍了钙镁复合膨胀剂的技术特点、适用范围、地下工程的应用等方面的现状,并在此基础上提出当前钙镁复合膨胀剂的亟需解决的问题.

T/CECS 10082-2020《混凝土用钙镁复合膨胀剂》标准解读

T/CECS 10082-2020《混凝土用钙镁复合膨胀剂》已于2020年6月1日开始实施,为便于准确贯彻实施该标准的具体要求和规定,介绍了T/CECS 10082-2020标准的编制背景、编制目的和意义,并对其主要条款作了解读。

锌离子掺杂的反应速率可调控型膨胀熟料

以氧化钙-硫铝酸钙类膨胀熟料为基准,引入氧化锌调控膨胀熟料的反应速率。结果表明:氧化锌的引入及掺量增加,可使氧化钙-硫铝酸钙类膨胀熟料的膨胀收敛期在20、40、60℃下被不同程度地延后,且膨胀熟料的水化放热速率及放热峰值降低,出现时间也延后;引入氧化锌前后的砂浆抗压强度无明显变化;引入氧化锌的膨胀熟料中生成了新矿物相Ca3Al4ZnO10;1 d龄期时,随着氧化锌的引入,钙矾石生成明显减少。在不影响膨胀率的前提下,锌离子掺杂可调控氧化钙-硫铝酸钙类膨胀熟料在不同养护温度下的膨胀收敛期,有望进一步改善混凝土构筑物的收缩开裂问题。