Relation between Modulus of Elasticity and Compressive Strength of Ultrahigh-Strength Mortar with Mixed Silicon Carbide as Fine Aggregate

Ultrahigh-strength mortar mixed surface-oxidized silicon carbide as a fine aggregate was prepared by means of press-casting followed by curing in an autoclave. The relation between modulus of elssticity up to 111 GPa and compressive strength up to 360 MPa of mortar mixed silicon carbide was discussed and it was revealed that the contributions of the aggregate hardness and of the interfacial strength between the aggregate and the cement paste on the elasticity of mortar were imporant.

浸水环境下改性氯氧镁砂浆黏结强度变化规律

为了研究经青稞秸秆灰(HBSA)改性的氯氧镁水泥砂浆(MOCM)作为西部盐湖地区普通混凝土的外防护层,抵御盐湖区卤水侵蚀从而延长混凝土服役寿命的可行性,开展了浸水环境下掺入HBSA的MOCM的黏结强度等试验研究.采用普通混凝土作为黏结基层,以混凝土基层涂刷界面剂、MOCM中掺入HBSA以及砂浆层厚度等影响因素为变量,通过黏结拉拔试验分析各因素对MOCM黏结强度的影响规律,确定最优的设计参数,通过多项式模拟以及MATLAB中网格化处理等数值模拟方法,建立氯氧镁水泥黏结强度时变模型,进一步分析了浸水环境下改性MOCM黏结强度的损伤退化规律.采用微观测试技术分析了MOCM的物相组成、官能团结构、微观形貌、元素映射等特征,揭示了HBSA对MOCM黏结性能的影响机理.结果表明,HBSA中有较多的活性SiO2,能够与MOCM中的水化产物发生二次水化反应,生成水化硅酸镁(M―S―H)凝胶,填充MOCM内部孔隙,增强密实性,提高黏结性能.厚度为18 mm、掺入HBSA,且涂刷界面剂的MOCM黏结强度最高,其在浸水环境下的黏结强度退化速率最慢,基于三次多项式的数值模型能较好地反映其黏结强度的退化规律,最优组YY-18的相关性系数R2达到0.98.

盾构预拌砂浆运输中离析程度分析及优化

由于盾构预拌砂浆在使用移动筒仓运输的过程中容易产生离析,因此,对已在实际生产中使用的盾构预拌砂浆在不同条件下的离析程度进行研究。在竖直振动模拟条件下,结合颗粒物质理论,以4种不同粒径的颗粒为材料,研究振动时长、砂粒径和分隔空间百分比等3种不同因素对离析程度的影响,用粗料含量变化来表征离析发生的规律,结果表明:振动时间超过60s时,离析程度显示为无明显变化的平缓曲线;粗颗粒粒径越大,分隔空间越大,离析程度越大。使用Design-expert11对试验结果进行综合分析,结果表明:各因素对盾构预拌砂浆离析指数的影响由大到小依次为振动时长、分隔空间百分比、砂粒径;当振动时长为180 s,砂粒径为0.3mm,分隔空间为25%时,离析程度最小,即为最佳方案。

基于响应面法的短切玄武岩纤维抹灰砂浆配合比设计

为得到具有最佳力学性能且满足稠度要求的短切玄武岩纤维抹灰砂浆最优配合比,以水胶比、砂胶比、粉煤灰掺量为自变量,以砂浆稠度、抗拉强度、抗压强度、抗折强度为响应目标值,采用响应面法设计Box-Behnke试验,并建立回归模型,实现了满足既定目标稠度为70~110 mm的多目标综合优化,且对所提出的配合比进行验证试验。结果表明:水胶比对短切玄武岩纤维砂浆的稠度和强度有显著影响;最优配合比为水胶比0.35、砂胶比2.0、粉煤灰掺量20%时,其稠度、抗拉、抗压、抗折强度分别为97 mm、1.99 MPa、38.50 MPa、9.59 MPa;对于稠度和抗拉强度,回归模型的预测值和实测值误差低于4%,抗折强度及抗压强度的预测值和实测值误差分别为12%、28%,与玄武岩纤维混凝土抗压强度离散性大的特点一致,验证了响应面法对于短切玄武岩纤维抹灰砂浆配合比优化设计的可行性。

CFB炉渣细骨料纤维砂浆干燥收缩特性研究

为了实现CFB炉渣的高效利用,提高预拌砂浆的抗裂性,以粉煤灰取代量(体积分数)、CFB炉渣细骨料取代量(体积分数)和PVA纤维掺量(体积分数)为因素,设计正交试验方案L_(16)(4~5),试验研究CFB炉渣细骨料纤维砂浆的干燥收缩特性,分析作用规律,建立回归模型。结果表明:增加粉煤灰取代量可以提高CFB炉渣砂浆稠度,增加CFB炉渣取代量和PVA纤维掺量不利于砂浆稠度的提升;粉煤灰取代量、CFB炉渣取代量为CFB炉渣纤维砂浆的干燥收缩特别显著性影响因素,PVA纤维掺量为显著性影响因素;粉煤灰取代量、PVA纤维掺量对CFB炉渣纤维砂浆的干燥收缩起明显的抑制作用,CFB炉渣使砂浆的干燥收缩呈先降低后增大的变化趋势;砂浆干燥收缩的模型预测相对残差在±5%以内,模型预测结果准确可信。

改性搅拌站废浆在水泥基材料中的再利用研究

为研究搅拌站废浆(以下简称废浆)在水泥基材料中再利用的可行性,用自主研发的废浆改性剂对废浆进行了改性处理,研究了未改性和改性废浆对湿拌砂浆、混凝土工作性及力学性能的影响,并通过热重法(TG-DTG)分析了改性废浆对胶凝材料水化的影响。结果表明:改性剂延缓了废浆的凝结时间,使废浆保持较高的活性;与未改性废浆相比,掺入改性废浆使湿拌砂浆的8 h稠度损失率降低,凝结时间延长,抗压强度提高;改性废浆的掺入提高了混凝土的工作性及抗压强度。改性废浆再利用具有一定的经济效益。

不同填料对沥青胶浆性能影响的试验和分析

通过室内试验,分析不同填料的原材料、配合比对沥青胶浆性能的影响,研究结果表明:相比矿粉填料,粉煤灰、消石灰和刹车片粉末均能改善沥青胶浆的高温和低温性能,而水泥对沥青胶浆的高温和低温性能不利。

基于响应面法的高性能复合砂浆参数优化研究

【目的】研究高性能复合砂浆配合比设计参数。【方法】采用响应面Box-behnken试验设计法开展了硅灰掺量、水胶比和石英粉与石英砂比值等3个自变量对高性能复合砂浆抗压强度的影响研究,经响应面预测、验证获得最佳配合比参数。【结果】高性能复合砂浆的抗压强度随着水胶比的增大而减小;随着硅灰掺量的增加,略有增加,但增幅较小;随着石英粉/石英砂增加或减小影响程度并不明显。【结论】所建模型在试验范围内能较准确地预测结果,响应面法用于高性能复合砂浆配合比参数优化具有准确性与科学性。

粉煤灰、外加剂及机制砂石粉含量对湿拌砂浆性能的影响研究

为探究湿拌砂浆性能与机制砂石粉等各组分含量之间的关系,文中针对机制砂石粉含量对湿拌砂浆性能的影响进行研究。结果表明,粉煤灰掺加7%~14%,增稠保水剂掺加1.2%~1.8%,引气剂掺加0.2%~0.4%,机制砂石粉含量在5%~15%时,效果较好。通过设计正交试验,优化材料配比,粉煤灰、增稠保水剂、引气剂和机制砂石粉掺量分别为12%、1.8%、0.2%和10%时,湿拌砂浆性能优良,该湿拌砂浆各项性能均高于标准要求。

不同粗细和级配的机制砂对湿拌砂浆性能的影响研究

为探究湿拌砂浆在选用不同级配、不同粒径机制砂时的性能差异,文中取不同级配及粗细的机制砂开展试验。结果表明,机制砂细度模数取值范围为1.2~3.0内时,湿拌砂浆用水量会随细度模数增加而逐渐降低,伴随出现湿拌砂浆保水性能下降;粒径在0.315 mm以上的颗粒含量提升过程中,湿拌砂浆整体力学性能表现出前期增加、后期减少的发展趋势。机制砂颗粒含量中大于1.25 mm的颗粒和小于0.315 mm的颗粒含量均在30%以上时,温拌砂浆材料干缩率相较其他组有显著提升,但拉伸粘结强度也有显著降低。

原材料配比对环氧树脂砂浆性能的影响

研究了固化剂掺量、稀释剂掺量和石英砂填料掺量对环氧树脂砂浆的工作性能和力学性能的影响规律。结果表明:固化剂和稀释剂对环氧树脂砂浆的性能影响最为显著,其次是石英砂填料,固化剂、稀释剂、填料均对环氧树脂砂浆得流动度较大影响,可将环氧树脂砂浆得流动度在146~205mm之间变化。固化剂和稀释剂对凝结时间影响最为显著,填料影响次之,凝结时间可在143~285min之间变化。使用30份固化剂、15份稀释剂和20%填料掺量环氧树脂砂浆具有最好的力学性能,1d抗压强度和抗折强度能达到82.3MPa和23.9MPa。

搅拌站废料对胶砂性能的影响

混凝土搅拌站废料再用于水泥基材料具有可行性。本文对搅拌站废料技术处理生产出废料砂和废料粉,研究了搅拌站废料对胶砂流动度、抗压强度和微观形貌的影响。结果表明:胶砂流动度随着搅拌站废料掺量的增加呈先增后减的趋势;胶砂抗压强度随着搅拌站废料的增加呈减小趋势,搅拌站废料胶砂早龄期抗压强度低于基准胶砂;掺加10%搅拌站废料粉胶砂和同时掺加10%搅拌站废料粉和10%废料砂的胶砂28d微观结构较为密实,抗压强度高于基准胶砂。

基于正交试验的冲填混合砂浆配合比设计

针对掺有外加剂和掺合料的冲填混合砂浆配合比设计问题,文中采用正交试验法进行试验设计。通过极差分析、层次分析和综合评分法对水胶比、纤维素醚掺量和粉煤灰取代率等典型因素进行分析,提出了冲填混合砂浆最优配合比方案。该配合比砂浆具有大流动性,满足冲填砂浆结石技术施工工艺要求,达到M20砂浆强度等级,技术上可行,经济上合理。

全再生砂抹灰砂浆配合比设计方法研究

全再生砂的性能与河砂有较大不同,以全再生砂配制抹灰砂浆不能直接套用现有抹灰砂浆配合比设计方法,开展了不同单方水泥用量下全再生砂对抹灰砂浆性能影响的研究。结果表明:在单方水泥用量相同的情况下,全再生砂抹灰砂浆的需水量和28 d抗压强度均高于河砂砂浆;全再生砂抹灰砂浆用水量和28 d抗压强度随单方水泥用量变化的规律与河砂抹灰砂浆基本一致;根据试验结果,参考现有砂浆配合比设计方法,提出了全再生砂抹灰砂浆的配合比设计方法。

聚合物乳液对水泥砂浆性能影响的研究

为研究不同聚合物乳液对水泥砂浆的改性效果,将苯丙乳液(SA乳液)、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)和丁苯乳液(SB乳液)单掺或复掺到砂浆中,并测试了试件的拉伸粘结强度、抗压强度、抗折强度。结果表明:单掺SA乳液和单掺VAE乳液均能提高试件的拉伸粘结强度,但随着聚灰比的增加,单掺VAE乳液时的试件拉伸粘结强度逐渐降低,单掺SA乳液时的试件拉伸粘结强度逐渐升高;复掺乳液对试件拉伸粘结强度的改善作用由大到小依次是SB-SA复配乳液、SB-VAE复配乳液、SA-VAE复配乳液;相同SB乳液掺量下,SA乳液和VAE乳液的掺入分别对试件的拉伸粘结强度、抗压强度的提升效果较好;当mVAE∶mSB为1∶1时,二者可发挥协同作用,进一步提高了试件的拉伸粘结强度和抗压强度。

VAE乳胶粉改性水泥砂浆的配合比优化及抗冻性研究

以折压比、抗拉强度和黏结强度为评价指标,通过正交试验确定了醋酸乙烯-乙烯共聚乳胶粉(VAE乳胶粉)改性水泥砂浆配合比的较优方案。以较优方案为基础,研究了VAE乳胶粉掺量对砂浆力学性能和抗冻性的影响。结果表明,VAE乳胶粉改性水泥砂浆配合比的较优方案灰砂比为0.375,VAE乳胶粉掺量为10%(质量分数),水灰比为0.38。VAE乳胶粉可以显著提高砂浆的抗折、抗拉、黏结强度和韧性,随着VAE乳胶粉掺量(8%~12%)增大,砂浆的抗折、黏结强度和折压比均不断增大,抗拉强度不断减小,但仍显著大于普通砂浆;随着VAE乳胶粉掺量增大,砂浆的吸水率、质量损失率和强度损失率均不断减小;随着VAE乳胶粉掺量增大,抗压强度呈先增大后减小的趋势,当VAE乳胶粉掺量为12%时,砂浆的抗压强度开始低于普通砂浆。综合考虑砂浆的强度和韧性,VAE乳胶粉的较优掺量为8%~10%。

电厂燃煤炉渣在预拌砂浆中的应用技术研究

分析了电厂燃煤炉渣的基本性能,设计了一种炉渣吸水率快速测试方法,研究了炉渣等体积替代部分河砂对不掺和掺机制砂预拌砂浆工作性和力学性能的影响。结果表明:炉渣具有质轻、多孔、吸水率高的特点,其中粒径在0.60 mm以下的颗粒占比在60%左右;用粒径为0~4.75 mm的烘干炉渣等体积替代10%、20%的河砂,会导致不掺机制砂的M10预拌砂浆的稠度和强度降低;用粒径为0~4.75 mm的饱和面干状态的炉渣等体积替代20%、40%的河砂,同时掺入适量砂浆改性剂和调节剂,可制备出性能要求满足M10的掺机制砂预拌砂浆,但其稠度仍明显低于未掺炉渣组的稠度;用粒径为0~0.60 mm的炉渣等体积替代38%、76%的同粒径河砂,同时掺入适量附加水、减水剂、砂浆改性剂和调节剂,可制备出性能要求满足M7.5、M10和M15的掺机制砂预拌砂浆,且其稠度较大,强度较高,其中,附加水量按炉渣质量乘以炉渣1 h吸水率的60%~70%计算;掺入适量激发剂可提高炉渣细粒料(粒径0~0.60 mm)的活性。

青稞秸秆灰对氯氧镁水泥砂浆粘结强度的影响

本工作研究了经青稞秸秆灰(HBSA)改性的氯氧镁水泥砂浆(MOCM)作为普通混凝土(NC)的防护层,来抵御西部盐湖地区卤水侵蚀的过程,本工作以普通混凝土作为粘结基层,分别研究了MOCM中掺入HBSA、混凝土基层涂刷界面剂以及不同MOCM厚度等因素对其粘结强度的影响。通过粘结拉拔试验确定最优的设计参数,进一步分析了盐卤侵蚀环境下HBSA改性MOCM粘结强度的损伤劣化规律。采用微观测试技术分析了MOCM的物相组成、官能团结构、微观形貌特征,揭示了HBSA对MOCM粘结性能的影响机理。结果表明,厚度为18 mm、掺入HBSA且涂刷界面剂的MOCM粘结强度最高,抵抗盐卤侵蚀的能力也最强。HBSA中有较多的活性SiO_(2),活性SiO_(2)能够与MOCM的水化产物发生二次水化反应,生成水化硅酸镁(M-S-H)凝胶,填充MOCM内部孔隙,增强其密实性,提高其粘结强度。

城市建筑垃圾资源化利用研究

在可持续发展战略和绿色发展、低碳发展的背景下,建筑垃圾资源化迫在眉睫。根据建筑垃圾的成分与特点,代表性地将建筑垃圾资源化分为再生骨料、预拌砂浆、混凝土制品等产品。同时建筑垃圾资源化过程中也遇到很多困难和问题,需要完善政策体系,落实资金补贴措施,提升市场竞争力,提高资源化技术水平,规范资源化产品的标准,增加资源化产品的销路。

预拌混凝土生产废水零排放应用试验研究

为实现预拌混凝土搅拌站生产废水零排放的资源化利用,结合压汞法、SEM、XRD微观结构分析方法,探究了废水掺量及其存放时间对混凝土力学性能与微观结构的作用与影响规律。结果表明:废水掺量100%的砂浆7 d抗压强度相比于普通砂浆提高了33%,28 d抗压强度提高了16%,而其它废水掺量的试件抗压强度均有一定程度的提高;废水提供的碱性环境有利于促进水泥的水化;预拌混凝土生产废水中含有的微颗粒对混凝土微观结构起着填充和粘结作用,提高了混凝土的密实度。