再生细骨料水泥砂浆的力学性能研究

为了研究再生细骨料水泥砂浆的力学性能,设计了11种不同再生细骨料取代率的水泥砂浆标准试块进行轴心受压试验研究(取代率从0～100%,中间级差10%),观察了再生细骨料水泥砂浆的破坏形态,并获取了其极限强度等力学性能指标,同时对天然细骨料和再生细骨料的各物理指标进行试验测定。试验研究结果表明:再生细骨料与天然细骨料相比,其表观密度低、吸水率高、吸水速率快;再生细骨料砂浆流动性良好,但保水性较差;其抗压强度比天然细骨料水泥砂浆降低50%左右,不同细骨料取代率对再生水泥砂浆的抗压强度影响不大。

红砒砂岩细集料制备水泥砂浆及其性能研究

采用砒砂岩替代部分河砂进行水泥砂浆性能试验,研究不同砒砂岩替代率对水泥砂浆需水量、力学性能及体积稳定性的影响,并在此基础上进行减水剂适应性试验以提高砒砂岩替代率和保证性能。结果表明:砒砂岩安全替代率为10%,当超过50%以上时水泥砂浆水灰比增加明显,导致试件强度快速降低、干缩率增大而存在耐久性隐患。不同类型减水剂在此体系中试件的工作性及力学性能表现依次为脂肪族减水剂>聚羧酸减水剂>萘系减水剂。

砒砂岩替代细集料制备混凝土及其抗冲蚀性能研究

采用砒砂岩替代部分河砂进行不同强度等级混凝土配制并研究其抗冲蚀性能。结果表明:红砒砂岩替代率在20%时所配制不同强度等级混凝土均能满足相应力学要求,且其拌合物工作性能够满足实际工程应用要求。C20-P、C25-P、C30-P混凝土的28 d线性收缩率均低于600×10-6,而C10-P混凝土28 d线性收缩率达到660×10-6。C10-P、C20-P、C25-P、C30-P的平均磨损率分别为10.12%、9.78%、9.76%、8.56%。主要在于混合砂的颗粒级配较差,并且含泥量较大,严重影响水泥浆体对骨料的黏结性和包裹性,导致其界面结合区弱化。

矿渣水泥活性研究

将矿渣、水泥粉磨成不同细度,以不同掺量、细度的矿粉与水泥相配伍,探讨其与矿渣水泥强度(以活性指数 表示)的关系.研究表明,在矿渣低掺量(质量分数25%)时,矿渣水泥早期(7d)胶砂活性指数与矿渣水泥总体细度、 水泥与矿渣的细度差均有关,即细度差愈大,总体细度愈粗,活性指数愈高;当矿渣掺量(质量分数)大于50%,细度 差与早期活性有更大的关联性———细度差愈大,活性指数愈高.矿渣水泥后期(28d)胶砂活性则与矿渣水泥总体细 度的关联性很大,细度愈细,活性愈高;而水泥与矿渣的细度愈接近,活性愈高.

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15μm的原灰时28d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3μm的磨细灰时水泥胶砂28d抗压强度可以达到纯水泥对比样的85%以上,但在90d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。

特细砂砂浆性能及砌筑砂浆配合比研究

采用特细砂作为细骨料配制水泥砌筑砂浆,探求其质量是否能满足工程建设要求。通过试验研究了灰砂比、水泥用量、用水量、砂子用量等因素对特细砂砂浆性能的影响,并对砌筑砂浆配合比进行了设计。结果表明:用特细砂配制的砂浆7、28d抗压强度比用中砂配制的砂浆的强度小。灰砂比为1∶2.8和1∶3.2时,P.S42.5水泥配制的砂浆的抗压强度大于P.S32.5水泥配制的砂浆。砂浆强度与灰砂比密切相关,灰砂比是衡量砂浆强度的一个计算变量。粉煤灰掺量在30%以内,砂浆的抗压强度都比不掺粉煤灰时有所增大,掺量为10%的砂浆抗压强度增长的速率最快,其抗压强度也最大。

再生细骨料及矿物掺合料对再生砂浆强度及微观结构的影响

将不同来源的2种再生细骨料及矿物掺合料以不同的掺配方式掺入砂浆中,研究了再生砂浆强度及微观结构的变化。研究发现在水泥砂浆中掺入不同来源的再生细骨料后,随着取代率的变化再生砂浆强度表现出的变化趋势不同。在再生细骨料取代率为50%的情况下同时在水泥砂浆中掺加矿物掺合料,无论是单掺粉煤灰还是复掺粉煤灰和硅灰,再生砂浆在水化早期的强度均有明显下降,到了28d时强度均基本接近。从微观结构来看,掺加再生细骨料后,水泥石内部结构中有比较大的孔隙和微裂纹,但如果同时加入矿物掺合料,水泥凝胶体内部的孔隙减少,结构趋于致密。

水泥砂浆桩无侧限抗压强度影响因素正交试验研究

通过正交试验方法,研究掺砂量、砂的细度模数、水泥掺入比和土样含水率等因素对水泥砂浆桩无侧限抗压强度的影响,分析各因素的敏感性及各水平的效应。试验结果表明,水泥掺入比敏感性最大,其次是含水率,较小的是砂的细度模数和掺砂量。水泥砂浆桩无侧限抗压强度随着水泥掺入比的增大而增大,随着含水率增大而减小,掺砂量存在一个最优值。

新疆地区水泥性能对预拌砂浆品质的影响

重点探讨了水泥的细度、凝结时间、需水性、同外加剂适应性对预拌砂浆质量的影响,提出预拌砂浆应采用细度控制合理,凝结时间稳定、需水性小、同外加剂适应良好的水泥作胶凝材料,以保证预拌砂浆的品质。

煅烧煤矸石细骨料特性及其对砂浆性能的提升作用

煤矸石是采煤和洗煤过程产生的工业固体废弃物,其长期堆积造成的环境问题日益严重。将其制备成砂石骨料具有重要的环境和经济效益。以煤矸石为原料制备了煅烧煤矸石细骨料,通过XRD,FTIR和MAS NMR等测试方法系统探究了煅烧对煤矸石细骨料理化特性及其微结构的影响;对比研究了煤矸石细骨料砂浆和天然河砂砂浆的工作性能、力学性能、水吸附性能和干燥收缩性能;基于骨料特性分析了煅烧煤矸石细骨料改善砂浆性能的作用机制。结果表明:煤矸石细骨料(CGFA_(raw))煤粉等杂质含量和棱角较多、强度低,以其制备的水泥砂浆28 d抗压强度仅有27.1 MPa,砂浆吸水能力强、干燥收缩大。煅烧后煤矸石细骨料的吸水率和强度增加,600℃以上温度煅烧后煤矸石中的O—H和Al—OH振动峰消失,Si,Al结构转变,煤矸石产生活性。煅烧煤矸石细骨料吸收拌和水,降低了砂浆流动性。但活化煅烧煤矸石细骨料(600~900℃)显著提升了砂浆力学性能,且呈现早强特性,其中750℃煅烧煤矸石细骨料(CGFA_(750))砂浆的3,28 d抗压强度分别较CGFA_(raw)砂浆提高了64.7%和92.6%,强度已超天然河砂砂浆。CGFA_(raw)同水泥基体的界面黏结弱,砂浆的孔隙率、吸水能力和干燥收缩均较大。活化煅烧煤矸石细骨料降低了砂浆有效水灰比,释水后对其进行内部养护,在活性细粉及骨料表面Si,Al组分的共同作用下密实了基体孔隙、改善了砂浆界面,降低了砂浆孔隙率和吸水能力,显著增强了水泥砂浆的抗干燥收缩性能,其中CGFA 900砂浆的90 d干燥收缩较CGFA_(raw)砂浆降低了69.5%。弱组分多、强度低、成分复杂的煤矸石细骨料其品质较天然河砂差,热活化(600~900℃)处理是提升骨料品质及其砂浆性能的有效途径。

高温后再生水泥砂浆抗压强度试验研究

以再生细骨料取代率和温度作为影响参数,设计并制作了45个标准立方体试块进行抗压强度试验。观察了试块的破坏过程和破坏形态,实测了试块的极限抗压强度,分析了不同温度下立方体抗压强度与再生细骨料取代率的关系以及不同取代率下立方体抗压强度与温度的关系,讨论了影响参数对于立方体抗压强度的影响规律。结果表明:再生水泥砂浆的破坏过程和形态与天然水泥砂浆相似;当温度达到400℃时,试块无爆裂现象,但试块的颜色变成了暗粉红色;随着再生细骨料的增加,试块质量损失率增大;在恒温3h的条件下,不同的温度对立方体试块抗压强度的影响规律并不明显。

不同细度水泥的水化特性及其对水泥砂浆自愈合性能的影响

研究了不同细度水泥的水化热、水化产物和力学性能,以及水泥细度和养护条件对预制裂缝的水泥砂浆强度恢复率和裂缝愈合的影响。结果表明:随着水泥比表面积增大,水泥水化放热量峰值越高,相同龄期下的水化程度越高;预制裂缝试块在自然养护、标准养护和水中养护90 d后的强度恢复率呈现出来相似的规律,均随着细度增加而逐渐减小;比表面积为254 m2/kg和407 m2/kg的水泥制成的砂浆试块,预制裂缝的初始最大宽度都为0.070mm,前者水中养护90 d后裂缝基本愈合;而后者的裂缝愈合率只有57.1%。

再生细骨料掺量对矿用支护砂浆动态力学性能的影响

再生混凝土骨料的高孔隙率特性对砂浆抵抗冲击荷载具有积极作用,为研究再生细骨料水泥砂浆在复杂地下环境中应用于井下支护的可能性,制备了0、10%、30%、50%四种不同再生细骨料质量替代率的水泥砂浆。使用φ50 mm的分离式变截面霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)试验装置,对水泥砂浆进行0.25、0.35和0.45 MPa三种加载气压下的冲击试验,并测试再生细骨料水泥砂浆的静态抗压强度。通过比较不同替代率的再生细骨料水泥砂浆在不同冲击气压下的动态特性,研究再生细骨料砂浆的抗冲击性能。试验结果表明,随着替代率的提高,再生细骨料水泥砂浆的静态抗压强度呈先增长后降低的趋势,在替代率为10%时最大,替代率为30%以及50%时,其静态抗压强度也并未低于对照组;在相同冲击气压下,随着再生细骨料替代率的提高,试块所能承受的冲击荷载也随之提高;在相同替代率下,试块的动态抗压强度以及极限韧性随着冲击气压的增大呈现增加趋势;在应变率60.29~143.379 s^(-1)时,50%替代率再生细骨料砂浆的动态强度增长因子(DIF)均高于其他组,该替代率的水泥砂浆的动态抗压强度、极限韧性最高,并且静态抗压强度也不低于对照组试块,具有较好的抗冲击性能。

改性再生细骨料对胶砂性能影响的试验研究

采用2%盐酸溶液、硅烷溶液改性再生细骨料,研究了改性前后再生细骨料的物理性能和胶砂力学性能。研究结果表明,采用两种改性方法均降低了再生细骨料的吸水率、压碎指标,用其成型的水泥胶砂力学性能也均得到明显改善,其28 d的抗折强度趋近于天然细骨料水泥胶砂,硅烷浸泡再生细骨料水泥胶砂为天然细骨料水泥胶砂强度的109%,2%盐酸浸泡再生细骨料水泥胶砂抗压强度为天然细骨料胶砂强度的96%。对比2%盐酸溶液,硅烷浸泡改性再生细骨料效果更为显著。

低温条件下超细粉煤灰水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的研究

针对新疆低温条件下建筑物的硫酸盐侵蚀问题,研究了掺入超细粉煤灰对水泥混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响。试验比较了在5℃、5%硫酸盐浓度的侵蚀溶液中,30%、45%和60%掺量超细粉煤灰条件下,不同水泥混凝土试件的质量损失率和抗压强度性能。试验结果显示,在硫酸盐侵蚀下,未掺加超细粉煤灰的空白试件质量损失和抗压强度损失均较高,未掺加超细粉煤灰试件的抗硫酸盐侵蚀性能较差;掺入了超细粉煤灰的水泥砂浆试件均无质量损失,抗压强度与侵蚀龄期呈正相关性。掺入超细粉煤灰可有效提高水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能,且随超细粉煤灰掺量的提高,在硫酸盐侵蚀溶液中水泥砂浆的抗压强度增长率也随之上升。

水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响研究

为研究水泥细度对水泥砂浆抗冻性能的影响,对3种不同水泥细度的水泥砂浆试件进行了抗冻性试验,对比分析水泥细度对水泥砂浆抗压强度、电阻率演化特性的影响规律,建立了相应的冻融损伤模型。结果表明:适当增加水泥细度可以提高砂浆的抗冻耐久性,过度提高水泥细度对抗冻性的提高没有帮助,不同水泥细度的砂浆抗压强度大致呈指数衰减。砂浆的冻融破坏是由表及里逐渐加大的一个过程,不同深度的电阻率与冻融次数间的也是呈指数衰减。

超细钢纤维对水泥砂浆强度影响的试验研究

通过试验对比研究不同体积率超细钢纤维、普通钢纤维对水泥砂浆抗折强度、抗压强度、压折比的影响。试验结果表明:超细钢纤维水泥砂浆的抗折强度随着钢纤维体积率的增大而提高,钢纤维体积率超过1.5%以后,超细钢纤维对水泥砂浆抗折强度的提高幅度要大于普通钢纤维,在钢纤维体积率为2.5%时,超细钢纤维水泥砂浆抗折强度达到最大值13.9MPa;超细钢纤维对水泥砂浆抗压强度的提高幅度略低于普通钢纤维;超细钢纤维水泥砂浆能明显降低水泥砂浆的压折比,提高砂浆韧性。

基于流体力学的特细砂混凝土分层研究

在特细砂混凝土的研究中发现,特细砂粒径小导致小表面积大且含泥量大,在拌合混凝土时需要加入的水就多,直接对混凝土的强度产生影响。导致塑性收缩裂缝使强度降低。为解决这些问题,本文利用流体力学相应公式进行推导,探究特细砂混凝土分层的原因,找出配制辽河特细砂混凝土的相关规律。

混合再生细骨料水泥砂浆性能试验研究

研究了废弃混凝土和废弃黏土砖制成的混合再生细骨料的掺量(0、30%、60%、100%)和预湿时长(0、1/6 h、24 h)对砂浆流动性、抗压强度、抗折强度和干燥收缩性能的影响。结果表明:砂浆的初始流动度和流动度经时损失率随着再生细骨料掺量和预湿时长的增加而降低;随着再生细骨料掺量的增加,砂浆的抗压强度降低,抗折强度变化较小;砂浆的抗压、抗折强度随着再生细骨料预湿时长的增加呈增大趋势;由于再生细骨料的内养护作用,砂浆的干燥收缩量随再生细骨料掺量和预湿时长的增加呈减小趋势。

高温改性磷石膏基水泥砂浆强度性能研究

采用高温改性磷石膏(HPG)部分取代水泥,通过单因素试验,研究HPG掺量、细度、矿粉掺量、生石灰掺量、硅灰掺量等因素对砂浆抗压强度的影响。结果表明,HPG水泥砂浆抗压强度与HPG掺量呈负相关;HPG细度对砂浆后期强度影响明显,细度越小,抗压强度越高,HPG较优细度为0.15 mm;掺入矿粉降低了HPG基水泥砂浆早期强度,提高了砂浆后期强度,50%HPG基水泥砂浆中矿粉掺量可选20%;掺入生石灰可消除部分HPG中杂质,激发矿粉活性,提升HPG基水泥砂浆后期强度,生石灰掺量为7%时,HPG砂浆28 d抗压强度为25.5 MPa;掺入硅灰对HPG基水泥砂浆的抗压强度影响不明显,硅灰掺量为5%时,砂浆28 d抗压强度仅增大5%。