道路工程中的聚合物改性水泥基修补材料研究

为研究道路工程中的聚合物改性水泥基修补材料,通过室内试验的方法,进行聚合物改性水泥基修补材料的配合比设计,并通过在修补材料中以有机硅乳料和GGBS作为掺合料,对修补材料的力学性能进行对比分析。研究结果表明:单纯使用有机硅乳液改性材料和单独使用GGBS改性材料,对聚合物改性水泥基材料的抗压强度及抗折强度的影响均不突出,GGBS改性材料相比有机硅乳液更能提高聚合物改性水泥基材料的耐久性能,但当有机硅乳液与GGBS共同作为掺合料掺入时,能较明显地提高试件的抗压、抗折强度及耐久性能。

聚合物改性水泥基修补材料的研究现状及发展措施

综述了工程修补材料的基本情况,分别介绍了无机类、有机类、有机改性类修补材料的研究现状,并探讨了聚合物乳液在修补材料中的应用潜力。重点论述了常用于聚合物改性水泥基修补材料中的环氧乳液、丁苯乳液、丙烯酸系乳液和醋酸乙烯酯共聚物等聚合物乳液的特性及其应用现状,并就聚合物改性水泥基修补材料的发展中所面临的主要问题提出了若干建议。

聚合物乳液改性水泥基材料阻尼性能研究进展

总结了不同聚合物乳液改性方式对水泥基材料阻尼性能的增强效果,分析了聚合物乳液增强阻尼性能的机理,并提出了聚合物乳液改性水泥基材料阻尼性能存在的问题与研究方向。

聚合物改性水泥基堵漏工作液体系构建及性能评价

针对长庆井区深井钻井中复杂的储层漏失问题,研制新型储层段可固化暂堵堵漏剂对该地区具有重要意义。优选聚合物单体,通过室内实验合成凝胶剂和交联剂,并对油井水泥进行改性,制备聚合物改性水泥基堵漏工作液体系,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、HTHP堵漏模拟实验、单轴抗压测试、高温高压稠化等实验分析了工作液体系的性能和堵漏能力。结果表明,聚合物改性水泥基堵漏工作液体系抗压强度最高达到4.8 MPa,在不同温度下体系均可在3~5小时实现稠化,解堵能力良好。

聚合物纤维与水泥基材料界面性能研究进展

聚合物纤维与水泥基材料界面粘结性能是影响纤维增强水泥基复合材料延性的关键因素。传统混凝土具有脆性较大韧性较差等缺点,为满足高强高韧性工程需要,国内外学者将聚合物纤维加入水泥基材料中从而制备出具有良好性能的纤维增强水泥基复合材料。为了分析国内外近年来在相关领域的研究成果,总结聚合物纤维与水泥基材料界面性能参数及脱粘机理,纤维物理性质(埋深,直径,种类,改性)、水泥基材料组分、加载速率、温度和服役环境对聚合物纤维与水泥基材料界面粘结性能的影响规律,以及纤维与水泥基材料界面过渡区特点。结果表明:聚合物纤维具有稳定的化学性质,纤维发挥桥接作用主要依靠纤维与水泥基材料界面粘结性能。通过对聚合物纤维进行物理和化学处理,调整纤维长径比、埋深,改变水泥基材料水灰比、砂灰比及砂子类型等水泥基体组分可有效改善纤维与水泥基材料界面粘结性能。同时温度、服役条件和加载速率对其界面粘结性能也影响明显。

聚合物表面活性剂在水泥基材料气泡调控中的应用现状

水泥基材料中的气泡调控一直以来都是学科难题,通过多因素提高水泥基材料中气泡的稳定性和可控性,对提高水泥基材料的流变性能和耐久性能具有十分重要的意义。在众多影响因素中,气泡调控型聚合物表面活性剂在水泥基材料气泡调控中起到十分关键的作用。文中首先对新拌混凝土中气泡的形成和破灭过程进行了简单介绍,综述了影响气泡稳定性的主要因素,如引气型外加剂、减水剂及纳米颗粒等对气泡稳定性的影响,同时介绍了近年来引气型外加剂的合成研究进展。最后,讨论了水泥基材料中气泡对混凝土性能的重要意义。

硅烷偶联剂改性聚丙烯纤维水泥基复合材料的性能研究

本文使用不同类型(KH550和KH560)和不同浓度(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%,质量分数)的SCA对聚丙烯纤维(PPF)进行表面改性,通过无侧限抗压强度试验和抗折试验,研究了SCA改性聚丙烯纤维水泥基复合材料的承压能力,并使用扫描电子显微镜对改性后的聚丙烯纤维水泥基复合材料进行了微观表征。结果表明:KH560改性聚丙烯纤维对水泥基复合材料的流动度影响较大,KH550次之;整体上,SCA浓度越接近1.5%,对聚丙烯纤维水泥基复合材料流动度的影响越大;随着KH550浓度增大,水泥基复合材料孔隙率总体呈降低趋势,随着KH560浓度增大,水泥基复合材料孔隙率呈先下降后上升的趋势,并且浓度为1.5%时孔隙率最小;两种SCA均提高了PPF表面的粗糙度,并能在PPF-SCA-基体界面实现化学键连接;两种SCA对聚丙烯纤维水泥基复合材料抗折强度的影响较小,但能有效提高抗压强度。总体而言,KH550改性效果优于KH560。

植物纤维增强水泥基复合材料面临的问题及相关改性研究现状

作为一种新型绿色环保建筑材料,植物纤维增强水泥基复合材料受到了广大科研人员的青睐,但目前仍面临着众多问题。本文归纳总结了在植物纤维增强水泥基复合材料研究中的三大主要问题——植物纤维的高吸水率、植物纤维在水泥基复合材料中的劣化以及植物纤维对水泥基复合材料的阻凝作用,分析了造成这些问题的主要原因,列举了常见的改性方法并深入阐述了相应的改性机理及研究现状,最后展望了植物纤维增强水泥基复合材料的研究前景,以期为今后植物纤维资源化利用提供参考。

水泥基材料聚合物改性机理研究的最新进展

本文介绍了近年来国内外在聚合物改善水泥基材料性能的机理探索方面的研究进展。从理论角度对水泥基材料聚合物改性的机理进行了归纳与总结,着重讨论了聚合物对水泥水化的影响,聚合物改性水泥基材料的微观结构,由此推出复合材料结构形成模型以及聚合物改性水泥基材料的孔结构等几个方面。

聚合物改性水泥基材料性能和机理研究进展

论述了聚合物改性水泥基材料的性能和机理研究进展。性能研究进展方面主要从聚合物改性、聚合物和外加剂复合改性以及聚合物和其他填料复合改性水泥基材料3个方面进行了讨论。而聚合物改性机理则从聚合物改性水泥基材料的微观结构、聚合物对水泥水化的影响以及聚合物与无机胶凝相间的相互作用等方面进行了讨论。

纳米SiO_2对聚合物改性水泥基材料性能的影响

将纳米SiO2掺入聚合物改性砂浆,测试其工作性、凝结时间及力学性能,利用微量热仪分析纳米SiO2对聚合物改性水泥基材料水化放热特性的影响,通过扫描电镜分析其微观结构.研究表明,掺入纳米SiO2后,聚合物改性砂浆的流动度增大,水化速度加快,凝结时间缩短;界面结构和水泥石结构得到改善,抗压强度和抗折强度均有所提高.

聚合物改性水泥基材料的研究进展

普通混凝土与水泥砂浆具有许多优点,但其抗渗性差,在腐蚀性介质的作用下其使用寿命缩短。加入聚合物是解决这一问题的一种有效途径,并且聚合物能够显著改善水泥材料的性能。论文介绍了用于改性水泥砂浆和水泥混凝土的聚合物的种类,探讨了聚合物水泥基材料的改性机理,介绍了聚合物水泥基材料的应用及存在的问题,并据此对聚合物水泥基材料的研究进行了展望。

聚合物改性水泥基材料的机理研究进展

综述了近年来聚合物改性水泥基材料(polymer modified cement based materials,PMCBM)改性机理方面的国内外研究进展。从理论角度对PMCBC进行了归纳与总结,重点从4个方面探讨了聚合物改性水泥基材料的改性机理:聚合物对水泥水化过程的影响存在物理作用和化学作用;聚合物对微观结构的主要影响是乳胶粒子的分散和聚合物薄膜的形成;从孔洞结构看,聚合物改变了水泥基材料的孔径分布、特征孔径、平均孔径、最可几孔径、孔隙率等,提高了材料的内聚强度;从聚合物自身结构来看,聚合物的链结构和聚集态结构直接影响水泥基材料的性能。

乳胶粒径对聚合物改性水泥基材料性能的影响

合成了3种数均乳胶粒径分别为138,202,251nm的聚合物乳液,考查了乳胶粒径对聚合物在水泥表面吸附量、水泥净浆凝结时间、新拌砂浆流动度和含气量、硬化砂浆力学性能的影响.结果发现:在相同聚灰比(mP/mC)条件下,随乳胶粒径减小,聚合物在水泥表面的吸附量降低,水泥净浆的凝结时间变长,新拌砂浆流动度增大,硬化砂浆抗折强度提高,抗压强度下降;新拌砂浆含气量在mP/mC<5%时随乳胶粒径减小而增大,在mP/mC≥5%时随乳胶粒径减小而减小;在饱和吸附量下单位质量水泥表面所吸附的3种聚合物覆盖面积与其粒径无关,分别为1 918,2 111,1 963cm2/g,比水泥的勃氏比表面积(3 530cm2/g)小.

RTP-PVA混杂纤维的工程水泥基复合材料干缩性能试验研究

为研究回收轮胎聚合物(recycled tyre polymer,RTP)和聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)混杂纤维对工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)干缩性能的影响,对RTP-PVA混杂纤维总体积分数为2.0%的ECC进行流动性、直接拉伸和干缩试验,并分析混杂纤维作用机理和干缩计算模型.结果表明:RTP纤维替代率为12.5%~50%对ECC流动性影响不大,比单掺PVA纤维的ECC流动性降低1.09%~3.69%.ECC的抗拉强度随RTP纤维替代率的增加而降低,不同比例的混杂纤维比单掺PVA纤维的ECC抗拉强度降低了23.6%~56.6%.不同比例混杂纤维ECC干缩率曲线趋势相近,7 d时干缩率为28 d时的80.92%~82.77%.ECC的干缩率随RTP纤维替代率的增加而降低,28 d时不同RTP纤维替代率的混杂纤维比单掺PVA纤维的ECC干缩率降低了0.80%~2.09%.RTP-PVA混杂纤维可在ECC中协同发挥作用抑制基体干缩,结合试验结果得到适合RTP-PVA混杂纤维ECC的指数型干缩预测模型.

聚合物改性水泥基高孔隙率泡沫材料性能及机理研究

利用物理引气法制备高孔隙率(>90%)水泥基泡沫材料,研究了聚合物乳胶粉掺量对材料热工性能和力学性能的影响。结果表明,在聚合物乳胶粉改性作用下,材料导热系数有所降低,力学性能有一定的提高。材料的性能提高程度与聚合物乳胶粉掺量之间存在一定的相关性,在聚合物与水泥质量比(P/C)为0.2时,导热系数最小,其值为0.046 W/(m·K);P/C为0.1时,抗压强度最高,其值为248kPa。材料的抗冲击韧性随聚合掺量增大而增大,当P/C由0增大至0.33时,试件的抗冲击能耗提高了142.3%。利用扫描电镜分析了孔结构在聚合物乳胶粉改性下的特征变化,表明聚合物膜的形成使孔结构由无机结构转变为无机-有机复合结构,从而使材料的力学性能与热工性能得到改善。

聚合物改性水泥基复合材料研究进展

总结了不同聚合物改性水泥基材料的性能及改性机理。从力学性能、耐久性和黏结强度等方面阑述了聚合物改性水泥基材料的性能,从聚合物在水泥基材料内部成膜、聚合物影响水泥砂浆的水化过程和聚合物作为混凝土内养剂三方面分别讨论了聚合物改性砂浆和混凝土的改性机理。

氮化硼纳米材料功能化改性及对聚合物基材性能调控研究进展

氮化硼纳米材料因具有良好的机械性能、绝缘性能、抗氧化性能以及优良的导热性能等,通常将其添加到聚合物中来调控和改善聚合物基复合材料的性能,但无机氮化硼纳米材料与有机聚合物材料的不相容性会导致纳米复合材料的机械和热性能削弱,使其难以充分发挥自身优越性能。因此,对氮化硼纳米材料进行功能化改性处理以改善界面相容性、提高材料分散能力和调整纳米材料的表面性质的研究迫在眉睫。综述了功能化改性氮化硼纳米材料的研究进展,详细介绍了氮化硼的结构特征、物理和化学性质,归纳了氮化硼功能化改性在聚合物基复合材料的应用。最后,对功能化改性氮化硼纳米材料的发展趋势进行了展望。

氟改性丙烯酸酯对聚合物水泥基复合材料抗老化性能影响研究

分别对氟改性丙烯酸酯乳液和普通纯丙乳液为有机组分的聚合物水泥基复合材料进行紫外人工加速老化试验,并对其进行附着力、抗冲击性和抗弯折性测试。实验结果表明,氟改性丙烯酸酯较普通纯丙乳液拥有更好的抗老化性能。

纳米碳材料在水泥基材料中分散技术及表征方法的研究进展

纳米碳材料具有独特的结构和优异的性能,能够作为增强材料改善水泥基材料的性能,受到了广泛研究与关注,然而这均以纳米碳材料在水泥中能够良好分散为基础。纳米碳材料比表面积大,分子间作用力强,难以直接分散在水泥基体中,且分散效果也不易判断。本文系统梳理了常见的纳米碳材料在水泥基材料中团聚的机理,总结了近年来国内外学者采用的分散技术,详细分析了各种分散方法的机理与优缺点,同时列举了纳米碳材料在水泥基材料中分散效果的表征方法。在未来的研究中,可以重点开发更高效、更适合工业化生产的分散方法,研究纳米碳材料在水泥基体中真实分散状态的评价手段,助力纳米碳改性水泥基复合材料在实际工程项目中的规模化应用。