西北大温差环境下温度对硫铝酸盐水泥砂浆抗压强度的影响

为研究西北大温差环境下温度对硫铝酸盐水泥砂浆作为浅层病害混凝土修补材料的抗压强度影响规律,设计了改性前后三个不同配合比、三个温度梯度(-25、25和80℃)和三个时间长度(6、12和24 h)的试验,测试了试样的抗压强度,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)的方法测试了试样的微观性能。结果表明,改性后的试样破坏模式均优于未改性试样。-25℃时,随着时间延长,改性后试样的抗压强度增大幅度均大于未改性试样;25℃时,三个配合比试样抗压强度变化规律相似,均轻微下降;80℃时,掺入0.3%(质量分数)水玻璃、0.1%(质量分数)聚丙烯纤维和0.4%(质量分数)膨胀剂试样的抗压强度下降幅度最小。同时,本文还建立了该配合比试样在不同温度下,随时间延长的相对抗压强度变化率计算公式,可为西北大温差环境下硫铝酸盐水泥砂浆作为浅层病害混凝土修补材料提供参考。

水玻璃固硫灰复合改善氯氧镁水泥强度特性研究

研究固硫灰和水玻璃对氯氧镁水泥强度的影响。研究表明,固硫灰的加入对水泥体强度起到促进作用,固硫灰掺量从0%升至5%,水泥体的抗压和抗折强度分别提升了21.4%和47.2%。水玻璃的添加量在2%以内对抗压和抗折起到一定的促进作用,但当掺量高于2%后,水泥体强度有明显下降,影响7 d和28 d强度因素的主次关系为固硫灰>水玻璃,而当水玻璃的掺量高过一定值后,其作用效果强于固硫灰。研究确定了一般墙体工程的强度设计要求,为研究水玻璃和固硫灰复合外加剂改性氯氧镁水泥在实际工程中的应用提供理论依据和数据支持。

波美度对水泥-水玻璃浆液性能的影响

水泥-水玻璃(C-S)双浆液在铁路隧道灌浆、堵水等工程中具有广泛的应用,而水玻璃的波美度对C-S双浆液的灌浆及堵水效果等具有重要影响.基于此,研究了不同波美度(12~35°Bé)对C-S浆液灌浆性能、力学性能及干缩性能的影响规律,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及比表面积测试(BET)等测试技术探究了微观机理.结果表明,随着波美度从12°Bé增大到35°Bé,C-S浆液的胶凝时间呈线性增长规律,由最初的18s延长到31s;抗压和抗折强度随波美度的增大逐渐增加,前者呈线性增长规律,后者呈指数变化规律,当波美度超过25°Bé趋于平缓;56d自收缩率由12°Bé的0.32%、25°Bé的0.62%增大至35°Bé的068%.C-S浆液的固结机理归结为水泥水化、碱激发以及碳化3种作用,大量C-S-H凝胶和CaCO3等晶体物质生成,致使C-S浆液结石体结构较致密,且随着波美度的增加致密度不断增加,适用于注浆体的防渗堵漏或加固补强.

有机质土的固化试验

为解决传统固化剂难以有效加固含水率高、有机质含量高、孔隙比大的东南沿海地区软土的问题,以固化土7d无侧限抗压强度为评价指标,通过单掺试验和正交试验研究水泥、水玻璃、玻璃纤维、高效减水剂FDN等对有机质土的固化效果。结果表明:水泥对有机质土固化影响最为显著,水玻璃影响次之,玻璃纤维再次之,高效减水剂FDN影响最小;适用于有机质土固化剂的最优配比为水泥掺量18%,玻璃纤维掺量2%,水玻璃掺量8%,高效减水剂FDN掺量1.5%,氢氧化钠0.6%,三乙醇胺0.04%。

水泥-水玻璃双液注浆中的最优参数选择

水泥-水玻璃(CS)双液注浆技术以其凝固速率可控性强、材料来源广,在岩土工程中得到广泛应用。本文结合玲珑金矿塌陷巷道治理工程,进行了水泥-水玻璃不同配比下的凝胶试验,得出各浆液的初凝速率变化不大,而水泥的终凝速率却变化很大,并在不同的配比会出现一个拐点呈直线上升趋势。本文提出在拐点附近选择注浆配比最经济有利的看法,此论点在玲珑金矿255塌陷巷道治理工程中得到验证。它对相关工程具有重要的参考价值。

海底隧道注浆材料试验研究及工程应用

研究目的:在海底隧道建设过程中,注浆能否达到加固围岩、防渗止漏的目的,浆液的配方至关重要。注浆材料的强度和耐久性是海底隧道长期正常工作的重要保障。海水环境引起的化学侵蚀、物理侵蚀以及自身因素的影响是注浆材料侵蚀破坏的主要因素。本文针对普通水泥、矿渣硅酸盐水泥和水玻璃组成的注浆材料开展正交试验,通过试验分析了普通硅酸盐水泥-水玻璃和矿渣硅酸盐水泥-水玻璃浆液的基本性能;利用正交试验设计方法,以抗压强度为主要指标,对浆液的配比进行了优化设计。研究结论:通过对两种浆液材料同龄期试块抗压强度的对比发现,矿渣硅酸盐水泥的抗海水腐蚀性能明显好于普通硅酸盐水泥。将优化配比后的浆液用于青岛胶州湾服务隧道地表注浆加固,收到了良好的效果。

磷酸镁胶凝材料基体与玻璃纤维筋的粘结性能

为研究磷酸镁胶凝材料(MPC)基体与玻璃纤维筋的粘结性能,测试了玻璃纤维筋在MPC基体中的拉拔力.结果表明:自制无机胶能较好渗入玻璃纤维筋内部,并将纤维丝牢固地粘结在一起,玻璃纤维筋的轴向拉力显著提高;用掺入适量死烧氧化镁粉的无机胶浸涂玻璃纤维筋,可明显增大玻璃纤维筋在MPC基体中的拉拔力;适量水玻璃可使MPC的结构更加致密,其中玻璃纤维筋的拉拔力亦适当提高;随着玻璃纤维筋埋置长度的增加和MPC基体龄期的延长,玻璃纤维筋的拉拔力逐步提高;存在最佳的玻璃纤维筋埋置长度使玻璃纤维筋拉拔破坏时的拉拔力达到最大;经优化设计的玻璃纤维筋在MPC基体中的拉拔力高于在环氧树脂基体中的拉拔力.

水泥-水玻璃双液注浆在饱和动水砂层隧道施工中的应用研究

针对隧道在饱和动水砂层中自稳能力差、施工难度大的现状,通过现场注浆试验对水泥-水玻璃注浆压力、TSS管注浆工艺等进行了研究。研究表明新奥法中应用水泥-水玻璃双液注浆方法加固饱和动水砂层隧道可以取得较好的效果。

水泥水玻璃注浆加固黄土隧道富水软弱段试验研究

针对黄土隧道富水软弱段围岩强度低、自稳能力差,极易发生地质灾害的现状,在室内测定了水泥-水玻璃浆液不同配比下的凝结时间以及注浆加固时影响土体无侧限抗压强度因素的基础上,通过现场模拟试验,对水泥-水玻璃浆液配比、注浆压力、浆液扩散半径等技术参数和注浆加固后复合土体的强度进行了研究。结果表明:水灰比取1∶1、水玻璃浓度取30~35°Be'及水泥水玻璃体积比取1∶1制备的浆液凝胶时间较为合理;当土体含水率为20%、密度1. 8 g/cm3、水玻璃浓度35°Be'及浆液掺入比为15%时,其无侧限抗压强度最大;现场模拟试验表明:注浆压力在0. 4~1. 0 MPa时,浆液的扩散半径为0. 4~0. 9 m,加固后土体的力学性能有了较大的改善,其极限荷载为300 k Pa,变形模量为21. 48 MPa。

复掺钢渣与矿渣的水泥-水玻璃双液注浆材料研究

为解决传统注浆材料耗费水泥量极大的问题,需研制出工作性能好和经济环保的注浆材料。通过对比不同体系双液注浆材料的性能,优选出复掺钢渣与矿渣的水泥-水玻璃双液注浆材料,并研究钢渣与矿渣的掺量、水玻璃的体积掺量及水灰质量比等对双液注浆材料工作性能、胶凝性能和抗压强度等的影响规律。研究结果表明:当钢渣与矿渣的掺量为60%,水玻璃的体积掺量为20%~30%、水灰质量比为0.7~1.0时,所制备的浆液凝胶时间可控,流动度在300 mm以上,3 d的抗压强度在13 MPa以上。

可注超细粉煤灰水泥砂浆正交试验研究

水泥中掺入超细粉煤灰和水玻璃,与水泥组成成分发生水化物反应,促使水泥浆材强度发展;同时粉煤灰还保持了水泥活性,易于流动。针对水泥浆材在充填工程中的应用,采用正交试验研究了不同养护龄期下超细粉煤灰掺量、水玻璃掺量及水灰比3个因素对水泥浆材的抗压强度影响。分析了各因素之间差异,根据功效系数,判断出最佳配制方案。试验结果表明,超细粉煤灰的掺量对砂浆的强度影响不大,但可以改善水泥砂浆的流动性和黏聚性;水玻璃的含量对强度的影响要优于超细粉煤灰;一定条件下,水灰比越小,水泥浆液强度越高。研究成果可于注浆工程中广泛应用。

石灰岩—水玻璃系统灌浆材料的研究

首次探讨了石灰岩—水玻璃系统的胶凝反应。pH值测定证明该系统能反应 ,但反应较缓慢。从水玻璃角度研究了加速系统反应的影响因素 ,结果表明 :水玻璃中SiO2 处于某种过渡态 ,波美度大于45°,适当升高温度 ,均可加速系统反应。40℃养护下低品位石灰岩—水玻璃浆液小试体 (2cm×2cm×2cm)结石强度和固砂强度分别可达8 .3MPa和11.3MPa 。

水玻璃模数对碱矿渣水泥性能的影响

通过试验，研究了水玻璃模数及其掺量对碱矿渣水泥性能的影响。研究表明，通过调节水玻璃的模数与掺量，可使水玻璃一矿渣系水泥的强度达到50MPa，且凝结时间正常。

水泥—水玻璃在房屋增层地基加固工程中的应用

当前加层房屋日益增多，其地基加固处理的方法很多。在确定加固方法之前，需对旧楼地基基础及结构进行验算，包括桩端持力层的强度，桩的容许承载力，桩基础沉降等。水泥—水玻璃双液化学灌浆法首次用于房屋增层地基加固，该方法具有可灌性高（Ｋ＝ １０－ ６ｃｍ ／ｓ）、凝胶时间快（１５～１２０ ｓ）、强度较高（５～２０ ＭＰａ）等诸多材料特性，可满足新增的上部结构荷载对地基的新要求。

岩溶水养护条件下改性水泥-水玻璃浆液性能试验研究

为了解岩溶水条件下粉煤灰改性水泥-水玻璃浆液特性,通过正交试验,研究水灰比、粉煤灰掺量、水玻璃浓度、水玻璃掺量等4个因素对浆液及结石体力学性能和凝结时间的影响,并得到最佳配比。试验结果表明:影响凝胶时间最主要的因素是水玻璃的掺量,其次是水灰比和粉煤灰掺量;影响结石体早期(3 d和7 d)强度的主要因素按影响程度从大到小依次为:水玻璃浓度,粉煤灰掺量,水玻璃掺量和水灰比。随着养护时间的增长,60,90和120 d强度主要受水灰比影响,粉煤灰掺量次之,水玻璃掺量和水玻璃浓度影响最小。

玻璃离子水门汀溶解性和吸水性的比较

目的:比较4种玻璃离子水门汀的溶解值和吸水值,为远期临床效果的评估提供参考依据。方法:实验选取4种玻璃离子水门汀和1种复合树脂为研究对象,分别为传统型玻璃离子水门汀(Sc),高强度玻璃离子水门汀FujiⅨ(F9)、Ketac Moler(KM),树脂改良型玻璃离子水门汀FujiⅡLC(LC),复合树脂Z100(CR)。参照ISO4049的要求,每种材料各制备盘状样本(10mm×1mm)11个。根据浸水28d前后重量变化计算每种材料的溶解值和吸水值,采用单因素方差分析对结果进行统计分析。结果:5种材料的溶解值顺序由大到小为:SC>KM>F9>LC>CR。其中LC与CR的溶解值差异无统计学意义(P>0.01),其余各材料间差异均有统计学意义(F=236.286,P<0.01)。5种材料吸水值顺序由大到小为:SC>LC>KM>F9>CR,其中KM和F9的吸水值差异无统计学意义(P>0.01),其余各材料间差异均有统计学意义(F=145.574,P<0.01)。结论:高强度玻璃离子水门汀和树脂改良型玻璃离子水门汀的溶解性和吸水性均小于传统型玻璃离子水门汀,且稳定性较好。其中树脂改良型玻璃离子水门汀的溶解性最低,提示其抗降解能力最强。

地下水封洞库水泥-水玻璃防渗灌浆材料耐久性试验研究

针对地下水封洞库工程受灌体围岩条件特征,对拟采用的水泥-水玻璃防渗灌浆材料在不同材料配合比参数条件下,参照现行水泥砂浆相关试验标准开展抗硫酸盐侵蚀性能、抗冻融性能、干燥收缩性能试验。大量的样本试验结果表明:经过抗硫酸盐侵蚀后水泥-水玻璃灌浆材料抗折强度损失率均>-50%;优选配合比冻融试件抗压强度损失率<25%,质量损失率<3.0%;优选配合比试件56 d干燥收缩率<7.0%。通过研究在不同参数条件下水泥-水玻璃灌浆材料耐久性性能波动规律,探究差异性匹配地下水封洞库工程不同工况条件下防渗水泥-水玻璃灌浆材料品质控制要求,可为湛江国家石油储备地下水封洞库工程防渗灌浆材料工程运用提供技术支撑。

碳化对碱矿渣水泥浆体微观结构的影响

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH2)且碳化比较严重的现象,选择水玻璃作为碱组分,采用X-射线衍射(XRD)和可变真空扫描电子电镜(SEM)研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体碳化导致的孔隙溶液Ca2+浓度降低由水化硅酸钙(C-S-H)凝胶脱钙补偿,碳化生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的钙硅比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化与水玻璃的模数有关.

水玻璃激发碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能

水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能有重要影响。该文系统地探讨了水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥水化放热和浆体凝结时间及抗压强度的影响规律。结果表明：随模数的增加,水化热降低,凝结时间延长,抗压强度先增加,随后降低;随碱当量的增加,水化热增加,凝结时间稍有延长,强度增加。比较合理的水玻璃模数Ms在1.0~2.0,碱当量为矿渣质量的3%~6%。

超临界流体膨胀减压-撞击流技术制备脂溶性药物微粒

将撞击流技术与超临界流体膨胀减压过程结合,以利福平为模型材料,考察该技术用于脂溶性药物超细微粒制备的可行性,系统分析了混合器的压力和温度、溶液浓度、进液速率、析出器的温度及撞击距离对微粒粒径及粒径分布的影响。结果表明,与超临界流体膨胀减压过程相比,超临界流体膨胀减压-撞击流技术可制备出形态更好的利福平球形微粒,微粒粒径更小、分布更均匀。采用撞击流技术后,减弱了超临界流体膨胀减压过程参数(如溶液浓度、进液速率等)对微粒的不利因素,可在较大的操作范围内制得粒径分布均匀的微粒;同时强化了液滴和热气体之间的传质和传热,微粒干燥效果得到了明显改善,在低于超临界流体膨胀减压过程适宜析出器温度10℃时,仍能得到分散性较好的微粒,有效降低了能耗。