三因素对高性能水泥基灌浆材料性能的影响

采用正交试验方法探讨了水胶比、粉煤灰和减水剂掺量三因素对高性能水泥基灌浆材料的流动性能及力学性能的影响。研究结果表明:保持其他组分不变情况下,三因素对灌浆材料力学性能影响都不大,但对流动性能影响显著。对初始流动度,30 min流动度和抗折强度的影响程度次序为:水胶比、粉煤灰掺量、减水剂掺量,而对于抗压强度的影响则是减水剂掺量显著。

基于正交分析的高性能水泥基灌浆材料配比设计与性能研究

以半柔性路面材料中的水泥基灌浆材料作为研究对象,采用正交试验法设计了9组不同配比的水泥基灌浆材料,分析了水灰比、聚灰比、砂灰比、消泡剂掺量等因素在不同水平下对其流动性、强度和收缩特性的影响。结果表明:水灰比对改善水泥基灌浆材料流动性、力学强度和收缩性能效果突出,其对水泥基灌浆材料的性能极其重要;聚灰比是影响水泥基灌浆材料抗折强度最主要的因素,聚合物乳液的加入可明显提高水泥基灌浆材料的韧性。确定了水泥基灌浆材料的最佳配合比,并成型了相关试件,测试结果表明,水泥基灌浆材料在最佳配比下的各项性能指标均衡,使用性能良好。

CGM高性能水泥基灌浆材料的性能研究

从流动性、竖向膨胀率、抗压强度、有效承载面(EBA)4个方面,采用对比试验的方法,系统分析了CGM系列水泥基灌浆材料与其它三种水泥基灌浆材料的性能优劣。试验结果表明,CGM水泥基灌浆材料是一种综合性能优良的高性能灌浆料。提出了作为高性能灌浆料应具备的性能指标。

高性能水泥基灌浆材料自收缩性能研究

研究了特制砂、粉煤灰及抗裂防水剂的不同掺量对高性能水泥基灌浆材料自收缩性能的影响。结果表明:水泥基灌浆材料的自收缩随着特制砂和粉煤灰掺量的增大而减小;适当加大抗裂防水剂的掺量能够有效地降低水泥基灌浆材料的自收缩率。通过SEM形貌和EDS等手段,对该水泥基灌浆材料水化产物的早期结构、形貌和相组成进行了研究。抗裂防水剂的掺量为10%时,能使水泥基灌浆材料浆体在早期生成大量的钙矾石,补偿浆体一部分自收缩,减小自收缩率。

新型高性能水泥基灌浆材料的研究

采用工业副产品矿渣、硅粉等原材料成功研制了具有环境友好性的新型高性能水泥基灌浆材料。结果表明:该灌浆材料具有高工作性、高抗压强度(大于100MPa)、低收缩、优异的耐油性以及良好耐磨性能,在大型重要设备的安装中具有良好的应用前景。

新型高性能水泥基灌浆材料的配置及性能研究

为解决灌浆材料在性能上存在的问题,向水泥基灌浆材料中掺入不同的外加剂,并完成新型高性能水泥基灌浆材料的配置。为验证水泥基灌浆材料的基本性能,对水泥基灌浆材料进行配置和性能测试。膨胀剂可提高水泥基灌浆材料的膨胀率,粉煤灰有利于提高水泥基灌浆材料的强度。最终选取6%的膨胀剂掺量作为水泥基灌浆材料的最佳掺量,并将粉煤灰的最佳掺量定为10%~15%。

玻璃砂超高性能水泥基复合材料的制备及性能

为实现超高性能水泥基复合材料(ultra-high performance cementitious composite,UHPCC)的可持续性和环保性,以玻璃砂替代UHPCC中的河砂,制作玻璃砂超高性能水泥基复合材料(glass sand ultrahigh-performance cementitious composite,GS-UHPCC),通过开展力学性能试验,探讨不同玻璃砂替代率和玻璃砂粒径对GS-UHPCC抗压、抗折性能的影响,定量表征GS-UHPCC的弯曲韧性和能量吸收能力,并通过X射线衍射和扫描电镜试验,分析了玻璃砂的增韧机理.结果表明,以平均粒径为0.27 mm的玻璃砂替代河砂,当体积替代率为40%时效果最好,替代后GS-UHPCC在养护28 d时的抗压强度相较于未掺时提升了17.0%,抗折强度提升了14.8%,能量吸收能力最优,微观结构致密,水化反应最为完全.本研究得出的最优玻璃砂替代率与粒径,可为GS-UHPCC的应用提供可行性支持.

粗骨料对超高性能应变硬化水泥基复合材料(UHP-SHCC)性能的影响

根据超高性能混凝土(UHPC)的制备理论和应变硬化水泥基复合材料(SHCC)的设计原理,制备了超高性能应变硬化水泥基复合材料(UHP-SHCC),研究了钢纤维改性处理和粗骨料的级配(最大粒径分别为6.00、8.00、9.75 mm)与掺量(0、5%、11%、15%)对UHP-SHCC抗压强度和拉伸行为的影响。结果表明:与未改性钢纤维相比,改性钢纤维使UHP-SHCC的应变硬化行为更明显;通过合理调控粗骨料的级配和掺量,有效提高了UHP-SHCC的抗压强度,改善了UHP-SHCC的拉伸应变硬化效果,但随着龄期从7 d增至28 d,UHP-SHCC的应变硬化效果略有减弱。

高性能水泥基复合材料在砖胎模施工中的应用研究

文章在分析高性能水泥基复合材料制备与性能的基础上,论述了高性能水泥基复合材料在砖胎模施工中的应用,并通过高性能水泥基复合材料与传统材料的对比研究,阐述了高性能水泥基复合材料在砖胎模施工中应用的前景.

水泥基灌浆材料制备和基本性能研究评述

基于国内外研究现状,介绍了水泥基灌浆材料的基本原材料组成,并综述了其流动性能、凝结特性、膨胀性能、力学性能以及长期性能和耐久性能的研究成果,总结了研究中发现的基本规律并分析了其中存在的局限性,同时结合工程需求和建材行业发展趋势,对其未来的研究方向进行了展望并给出若干建议。

高性能水泥基复合砂浆配合比设计与制备

砂浆加固法作为一种典型的混凝土结构快速修复加固技术,在加固方法及材料性能上具有多方面的优势,应用前景广阔。但是,目前常规加固砂浆力学等级较低,阻碍了其进一步推广应用。因此,提出了高性能水泥基复合砂浆的基本性能指标和制备方法,基于现有水泥基材料试配经验公式与前期大量的试配经验,采用正交试验法和控制变量法进行配合比的设计与优化,探讨各材料组分对高性能水泥基复合砂浆性能的影响规律。

SAP对高性能工程水泥基复合材料性能的影响

高收缩率是限制高性能工程水泥基复合材料(HP-ECC)大规模工程应用的瓶颈之一。本文通过引入超吸水性聚合物(SAP)来缓解HP-ECC的收缩,研究了不同掺量的SAP对HP-ECC抗压强度、抗折强度、拉伸性能、自收缩和干燥收缩性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了SAP对HP-ECC拉伸后纤维表面形貌变化的影响。结果表明,HP-ECC中掺入SAP后的抗压强度和抗折强度降低,自收缩和干燥收缩得到缓解,且自收缩和干燥收缩随SAP掺量的增加而降低。此外,HP-ECC的拉伸强度降低,拉伸延伸率提高。SAP的引入降低了基体的断裂韧度,使基体更容易形成微裂缝,从而改善了HP-ECC的应变硬化行为和多缝开裂现象。随着SAP掺量的增加,纤维从基体中拔出时的表面形貌越来越光滑,纤维-基体界面黏结性能降低。

水泥基材料用高性能聚酯纤维耐碱性能

为研究不同种类高性能聚酯(PET)纤维掺入水泥基材料的耐碱性能变化规律,将保定聚酯纤维、超高性能SFC纤维、超高强FC纤维2号与超高强FC纤维3号纤维置于80℃的水泥上层清液中进行高温加速腐蚀试验,浸泡时间变量设定为6、12、24、48、96 h。通过分析高温浸泡不同时间后聚酯纤维的直径、拉伸断裂强度、表面形态的变化规律,全面评价聚酯纤维的耐碱性能。结果表明:4种纤维随浸泡时间的延长,直径逐渐减小,断裂强度有明显的差异。浸泡96 h后,保定聚酯纤维、超高强FC纤维3号的断裂强度损失率达到34.61%、14.25%,超高强FC纤维2号仅为3.31%,而超高性能SFC纤维断裂强度有微弱增加,表现出较好的耐碱性。所有纤维的断裂功和断裂比功均在浸泡6 h后达到最大值,微观分析表明,碱性环境下各纤维形态变化基本相同,表面逐渐出现疏松多孔的腐蚀层,并伴随一定脱落现象。

高性能水泥基复合材料在砖胎模施工中的应用研究

阐述了高性能水泥基复合材料和砖胎模工艺的定义与应用,探讨了如何在施工中将二者结合,以达到更为优质的施工质量。在研究过程中,论文对高性能水泥复合基材料用于砖胎模制作的施工步骤与应用效果进行了详细的分析和评估。结果表明,高性能水泥基复合材料不仅具有优越的强度和良好的工艺性能,能够适应砖胎模施工的高要求,同时,还由于其优异的抗渗性,能够提高砖墙的防水性能,改善砖胎模施工的效果。

高性能水泥基灌浆料的制备及性能研究

针对传统水泥基灌浆料凝结时间长、流动度经时损失大、早期强度低的问题,采用硫铝酸盐水泥-硅灰-微珠三元复合体系,研究聚羧酸减水剂、碳酸锂、硼酸对灌浆料性能的影响,制得高流态、早高强、低收缩微膨胀等特性的高性能水泥基灌浆料。结果表明:采用水胶比为0.32、胶砂比为1、聚羧酸减水剂掺量为0.3%制备的硫铝酸盐水泥基灌浆料,其初始流动度及30 min保留值分别为410 mm、375 mm,0.5 h的扩展度损失较小;早强剂碳酸锂掺0.1%时,3 h、1 d、3 d的抗压强度达到31.8 MPa、59.8 MPa、68.6 MPa;硼酸作为缓凝剂掺量为0.3%,灌浆料的初、终凝时间分别为33 min、42 min,3 h竖向膨胀率达到0.13%、3 h与24 h的竖向膨胀率之差为0.04%;以上性能参数均满足《水泥基灌浆材料应用技术规范》(GB/T 50448—2015)中Ⅱ类灌浆料的要求。

超高韧性水泥基复合材料力学性能及早期收缩研究

研究了水胶比和聚乙烯(PE)纤维掺量对超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)抗压和抗折强度、弯曲韧性以及早期收缩性能的影响,并结合扫描电子显微镜(SEM)分析了UHTCC的微观结构。结果表明:随着水胶比的增大,UHTCC抗压和抗折强度均降低,而其弯曲韧性呈先降低后增长的变化趋势;增大PE纤维掺量可以显著提升UHTCC抗折强度和弯曲韧性,但会降低其3 d抗压强度,增大其7 d和28 d抗压强度。在早期收缩性能方面,水胶比增大会降低UHTCC早期自收缩,但其早期干燥收缩有所增大。而UHTCC早期自收缩和干燥收缩均随PE纤维掺量的增大而降低。微观结构分析发现PE纤维掺量增大容易导致纤维团聚;水胶比的增大会降低UHTCC基体的密实度和纤维-基体界面黏结力,不利于UHTCC力学性能的发展。

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。

功能梯度超高性能水泥基复合材料弯曲性能研究

以超高性能水泥基复合材料(UHPCC)为基础,研究了不同层数的功能梯度超高性能水泥基复合材料(FGUHPCC)的抗弯性能。通过FGUHPCC的四点弯曲试验,研究了单层和双层UHPCC梁的等效抗弯强度和相应的挠曲能力,结合DIC技术讨论了不同试件在不同阶段(LOP、MOR)的弯曲能力。结果表明,功能梯度设计有助于提高试件的抗弯能力和断裂韧性;与单层的UHPCC相比,FGUHPCC具备更优的耗能能力,更复杂的裂纹发展。建议在进行此类构件设计时,在条件允许的情况下可以进行功能梯度设计,以节省成本。

高性能聚合物水泥基灌浆材料设计及性能验证

半刚性基层极易发生开裂,严重影响道路质量。采用正交试验方法,以工作性、力学性能和体积稳定性等作为评价因素,设计了一种高性能聚合物水泥基灌浆材料,并研究了各原材料对灌浆材料性能的影响。结果表明:水灰比对水泥净浆的流动性、强度和干缩性起主要影响因素;粉煤灰和聚合物掺量主要影响净浆的流动性和强度;减水剂掺量主要对净浆的干缩性影响较大;确定了用于半刚性基层裂缝修补的聚合物水泥净浆的最佳配比:水灰比0.57,粉煤灰掺量10%,减水剂掺量0.03%和聚合物掺量6%。最后验证了高性能聚合物水泥基灌浆材料其他方面的优异性能。

活性矿物掺合料对超高性能水泥基材料的影响

通过复掺粉煤灰和硅灰,制备一种抗压强度超过200 MPa的超高性能水泥基复合材料(UHPCC),采用扫描电镜、微区能谱分析、X射线衍射、汞压入法和差示扫描量热分析等现代测试手段,研究了活性矿物掺合料对UHPCC微观结构及性能的影响.实验结果表明,UHPCC水泥石主要以低mCa/mSi、结构致密的C-S-H凝胶和许多未水化颗粒组成;活性矿物掺合料的火山灰效应使水泥浆体与集料间界面过渡区得以改善;矿物掺合料的微集料效应使体系颗粒级配优化,致使基体内部结构致密,总孔隙率减小,孔尺寸得到细化,孔结构得以优化,材料性能得以提高.