温度和骨料预湿对煤矸石砂浆流变性的影响

矿山充填、巷道喷射等工程对施作材料的流变性要求较高。水泥基材料中的骨料类型、状态与所处的环境对砂浆流变性能有显著影响。本文以煤矸石砂代替石英砂作为水泥基材料的细骨料,研究温度与骨料预湿对砂浆流变性的影响规律及作用机理。结果表明,煤矸石砂浆的剪切应力-剪切速率关系符合Herschel-Bulkley(H-B)模型特征,流变指数大于1,稠度明显大于石英砂砂浆;煤矸石砂浆的表观黏度随温度升高而不断降低,但骨料预湿的影响不大;30℃下煤矸石砂浆的屈服应力为2.99 Pa,比10℃下提高1.45倍,预湿后则提高2.13倍;煤矸石砂浆的触变环面积大于石英砂砂浆,预湿煤矸石砂浆的触变环面积为398.4 Pa/s,干燥煤矸石砂浆则减小为283.3 Pa/s。研究结果将为煤矸石砂的合理利用、复杂环境下流变材料的设计与制备提供支撑。

西北盐渍土地区光伏支架混凝土修复界面耐久性研究

在冻融、盐蚀作用下,西北盐渍土地区光伏支架基础混凝土劣化迅速。针对水泥基砂浆-混凝土界面进行耐久性试验,研究不同侵蚀作用后耐久性指标的变化规律,建立以界面抗剪强度损失率为指标的损伤度,利用扫描电镜对试件的微观结构进行分析。分析结果表明:交替作用下试件损伤最严重,其次为盐冻循环,最后为硫酸盐干湿循环,且交替作用对试件所造成的损伤为超叠加效应,其损伤度比单一侵蚀叠加结果高6.43%;相比于MgSO_(4)溶液,Na2SO_(4)溶液对界面劣化更为严重,交替作用6次时两者损伤程度分别为95.24%(Na2SO_(4))和82.41%(MgSO_(4));微观试验显示,在经历交替作用后,试件粘结界面扩展变宽,并有侵蚀产物生成。

砂浆胶-水泥改良膨胀土试验研究

为改良宿迁至连云港段航道膨胀土,选取地表以下0.5~2 m的中等膨胀土,在土中掺入不同比例高分子化合物砂浆胶和水泥混合物,通过直剪试验、膨胀率试验、干湿循环试验和裂隙分析,研究改良后膨胀土的物理力学性质。试验结果表明,随着砂浆胶和水泥的掺入和养护天数增加,膨胀土黏聚力和内摩擦角明显增加,膨胀率减小。改良后的膨胀土裂隙明显减小,且不会随干湿循环次数增加而产生更多裂隙,因此改良后膨胀土强度明显提高、胀缩性明显降低。砂浆胶和水泥改良膨胀土效果显著,成本低,优于其他改良方法,可满足工程需求。

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。

湿法制砂废石粉取代率对水泥胶砂性能的影响

采用凝灰岩湿法制砂工艺产生的废石粉经烘干、粉碎处理后(湿法石粉)部分取代水泥制备了水泥胶砂,研究了此类石粉取代率对水泥胶砂流动度、强度、水化进程和孔结构的影响,并与采用干法制砂工艺产生的废石粉(干法石粉)制备的胶砂性能进行了对比。结果表明:增加湿法石粉取代率会降低水泥胶砂的流动度和强度,且降低程度高于相同条件下采用干法石粉制备的水泥胶砂;当湿法石粉取代率不大于20%时,石粉7 d和28 d的活性指数均高于60%;湿法石粉取代率的增加降低了水泥水化产物含量,导致水泥浆体的总孔隙率增大,但降低了水泥浆体内部多害孔的比例。

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。

管桩废浆对湿拌砂浆性能影响的研究

管桩废浆是指管桩在制备过程中经离心后排放出来的悬浊液,该悬浊液中含有水泥、磨细砂、砂粉、水和外加剂等组分。本文通过对比试验研究管桩废浆对湿拌砂浆的8小时稠度损失率、凝结时间、抗压强度(7d、28d、60d)、湿拌砂浆用水量等性能的影响,提出管桩废浆在湿拌砂浆中再生应用存在的问题,为管桩废浆在湿拌砂浆中的应用提供指引。

生活垃圾焚烧炉渣导致墙面抹灰爆点的原因分析与防治措施

焚烧发电是当前城市生活垃圾减量化、资源化和无害化处置的最佳方式之一,焚烧后的炉渣经处理后可广泛应用于多个领域。通过具体的工程案例,分析了将城市生活垃圾焚烧炉渣作为湿拌砂浆骨料导致墙面抹灰爆点的原因,并提出了预防和治理措施。研究结果表明,垃圾焚烧炉渣中氧化钙含量较高,且以过火石灰的形式存在于熔渣中。过火石灰水化反应滞后,后期形成的水化产物体积膨胀,造成墙面爆灰。为预防此类问题,可再生资源公司需对炉渣进行脱碱处理,砂浆公司需对骨料进行pH值和安定性检测。对已发生爆灰的墙面,可采取淋水或加湿密闭措施来促进过火石灰反应。研究结果可为生活垃圾焚烧炉渣在建筑工程领域的合理化应用提供参考。

外加剂对湿拌砂浆工作性能的影响研究

研究了引气剂、保水剂、稳泡剂和超缓释剂对湿拌砂浆工作性能的影响,试验结果表明:引气剂掺量超过饱和点后对湿拌砂浆的24 h工作性能影响较小,同时引气剂种类会显著影响湿拌砂浆的初始及24 h工作性能;保水剂仅影响湿拌砂浆的分层度和保水率;稳泡剂掺量超过0.5%时,显著改善了湿拌砂浆的24 h工作性能,当稳泡剂掺量为0.9%时,湿拌砂浆的24 h稠度损失率仅7.8%;随着超缓释剂掺量的增加,湿拌砂浆的24 h工作性能不断增加,当其掺量达到2.5%时,湿拌砂浆的各项24 h指标均与初始相当。

触发媒对湿铺自粘防水卷材与水泥砂浆剥离强度的影响

探讨了触发媒对湿铺自粘防水卷材与水泥砂浆剥离强度的影响。通过调整触发媒的添加量(0~2.5%),研究了湿铺自粘防水卷材在无处理、热处理、浸水处理三种条件下与水泥砂浆的剥离强度。结果表明:适量添加触发媒能显著提高湿铺自粘防水卷材与水泥砂浆的剥离强度;触发媒对湿铺自粘防水卷材与水泥砂浆剥离强度的提升效果受到热处理和浸水处理的影响,但最终的剥离强度数值仍有明显提升;综合考虑使用成本和性能,触发媒的最佳添加量为1.5%~2.0%。

潮湿环境下原位聚合修补砂浆的黏接性能及增黏机理

为了提高潮湿恶劣环境下水泥基修补材料的修复效果,通过在水泥基修补砂浆中掺入有机物单体、引发剂和交联剂等使其在砂浆中原位发生聚合.利用抗拉黏接强度测试探究了原位聚合改性砂浆对干燥和潮湿界面黏接性能的影响,同时通过流动性和凝结时间测试探究砂浆的工作性能.研究结果表明:原位聚合改性砂浆具有良好的工作性能和较短的凝结时间,且能够显著增强砂浆与基体的界面黏接性能;相对于空白组,其28 d的干燥和潮湿界面黏接强度最高可增加3.7倍和13.0倍;由于聚合后在潮湿界面的钉扎锚固作用,其潮湿界面的黏接强度最高可达干燥界面的1.6倍,表明了原位聚合改性修补砂浆在潮湿环境下具有良好的修补效果.

干湿循环与持续轴压荷载对水泥砂浆耐硫酸盐侵蚀性能的影响

为分析持续轴压荷载和干湿循环对水泥砂浆耐硫酸盐侵蚀性能的影响,通过宏-微观试验,对比不同工况下砂浆的表观现象、质量、膨胀率、强度的劣化特性并探究其侵蚀机理。结果表明:持续轴压荷载和干湿循环均显著加剧砂浆劣化,且应力越大影响越大;应力比0.4工况的砂浆线膨胀率最高增长0.67%,其抗压强度最大损失40.72%;干湿循环工况的砂浆线膨胀率最高增长0.43%,其抗压强度最大损失29.63%;较低持续轴压荷载前期减缓硫酸盐侵蚀而后期加剧,较高持续轴压荷载直接增多砂浆内部缺陷,加剧化学侵蚀,导致宏观性能大幅下降;干湿循环作用下硫酸盐结晶与钙矾石、石膏等腐蚀产物共同导致砂浆微观结构劣化和缺陷扩展,持续轴压荷载不改变硫酸盐的侵蚀机理,但显著影响侵蚀进程;二项式函数能够较好的描述砂浆硫酸盐抗压强度的劣化规律。研究成果可以为水工结构的耐久性评价与保护层设计提供指导和支撑。

不同树脂处理的碳纤维网格对混凝土梁加固效果的影响

碳纤维网格加固系统能够在几乎不增加结构截面面积的条件下实现对既有建筑的加固。基于碳纤维网格的加固优势和生产工艺探究了使用不同树脂(高弹性模量、中等弹性模量、低弹性模量)生产的碳纤维网格对混凝土梁的加固效果。结果表明,碳纤维网格在横纵双向均能为既有建筑提供优异的加固效果,同时使用高弹性模量树脂生产的碳纤维网格与湿法喷射聚合物砂浆的握裹力强度最高,为2.68 GPa。三种不同弹性模量生产的碳纤维网格分别对混凝土梁的抗折强度提升了99.12%(高弹性模量树脂)、53.51%(中等弹性模量树脂)、3.51%(低弹性模量树脂)。基于碳纤维网格在生产、施工、应用中可进行卷曲、转角、异性结构粘贴等要求,碳纤维网格的柔韧性应为适中状态,既能保证对既有建筑的加固效果,又能满足生产施工等要求。

稳塑剂对掺不同石粉湿拌砂浆性能影响研究

石粉作为机制砂副产物应用于砂浆中实现了固废利用。砂浆外加剂对不同石粉的敏感性不同,本文研究了砂浆稳塑剂TL-S100对掺不同石粉湿拌砂浆的性能影响,并对其作用机理进行分析。结果表明,当TL-S100用量为1.5~1.8kg/m^(3)时,掺三种石粉的湿拌砂浆综合性能均达到最优状态。

建筑固废再生砖砂在湿拌砂浆中的应用研究

利用建筑固体废弃物黏土砖经破碎、筛分后作为再生细骨料部分或全部取代天然河砂得到废砖再生混合砂,通过梯度试验设计,研究了再生砖砂取代率对所制备M5和M10湿拌砂浆稠度、表观密度和抗压强度的影响。结果表明:随着再生砖砂取代率的增加,在控制新拌砂浆初始稠度相近时,其2h稠度损失率不断增大,而湿表观密度却表现为相反的变化趋势;当再生砖砂取代率不超过50%时,所制备M5和M10再生湿拌砂浆硬化试件的抗压强度均可满足使用要求。

不同缓凝组分对湿拌砂浆性能影响研究

为延长湿拌砂浆的施工时间,有必要在湿拌砂浆生产过程中加入缓凝组分。文中研究了葡萄糖酸钠、柠檬酸、蔗糖3种不同种类的缓凝组分对湿拌砂浆性能的影响。研究结果表明,葡萄糖酸钠、柠檬酸和蔗糖均能够明显提高湿拌砂浆的稠度和保水率;随着不同缓凝组分掺量的增加,湿拌砂浆保塑时间逐渐延长,其中,柠檬酸对于湿拌砂浆保塑时间的延长效果最好;湿拌砂浆7d抗压强度随着缓凝组分掺量的增加逐渐降低,28d抗压强度随着缓凝组分掺量的增加先增高后降低。当柠檬酸掺量为0.15%时,湿拌砂浆的抗压强度达到最大值为8.4MPa。研究为湿拌砂浆中缓凝组分的使用及其工程应用提供了参考。

基于干湿循环和硫酸根离子双重作用下砂浆微观结构破坏机理研究

为了探究干湿循环机制下不同循环次数和不同硫酸根离子浓度对砂浆结构的侵蚀及影响,保持一个循环周期相同,设置了0、2、10、18四个循环次数以及800、6000 mg/L两个硫酸根离子浓度作为对照组,采用扫描电镜对砂浆水泥水化产物微观形貌以及砂浆内部结构形貌展开了观测。结果表明:未被侵蚀的砂浆内部不密实,存在着微小裂缝,给硫酸根离子的浸入提供了初始条件,而随着干湿循环次数的增加,砂浆内部逐渐被侵蚀,原始微小裂缝逐渐扩展延伸,最终相互贯通,对砂浆造成了严重危害;干湿循环次数一致时,硫酸根离子浓度越高,砂浆被侵蚀的程度和范围越剧烈,裂缝宽度越大、数量越多。

硫酸盐干湿循环侵蚀下破碎卵石机制砂水泥砂浆损伤特性的宏-微观研究

以质量变化率、单轴压缩试验为主,结合扫描电子显微镜技术(SEM)及X射线衍射仪技术(XRD)为辅的方法,在不同含量硫酸盐溶液和不同干湿循环侵蚀时间下,对不同石粉含量的水泥砂浆试件进行研究,从宏观和微观两方面分析了砂浆的侵蚀损伤机理。试验结果表明,随着硫酸盐干湿循环侵蚀时间从0d增加至63 d,水泥砂浆的质量变化率和抗压强度出现先增大后减小的趋势;在不同含量的硫酸盐侵蚀溶液中,随石粉含量的增加,水泥砂浆强度均出现先增大后减小的趋势;水泥砂浆的细观结构损伤程度在硫酸盐腐蚀发展过程中逐渐累积,空隙不规则出现在内部且越来越多,水泥砂浆内胶凝材料与硫酸盐发生化学反应生成钙矾石是造成水泥砂浆宏观性能劣化的主要原因。

干湿循环对CA砂浆力学性能影响的试验研究

采用CSS8810-100KN电子万能试验机对不同干湿循环等级的CA砂浆试件进行了单轴压缩试验,获得了相关力学性能指标随干湿循环等级的变化规律。结果表明:CA砂浆具有较强的韧性,其应力-应变曲线分为初始压密、弹性变形、塑性变形和应变软化4个阶段;峰值应力、弹性模量、破坏能随干湿循环等级的增加,先增大后减小,割线模量随轴向应变的增加先增大后减小,其主要影响因素为初期干湿循环使CA砂浆中未水化水泥进一步水化,砂浆结构更加密实,后期干湿循环导致微缺陷的产生和扩展;塑性功整体随循环等级的增加逐渐减小,干湿循环损害了CA砂浆的减振性能。通过数据变换得到了CA砂浆各力学性能指标与自变量之间的函数关系,为研究成果在实际工程中的应用提供了便利。