單體比例和聚灰比對苯-丙乳液水泥砂漿性能的影響

本文簡介紹了銅渣的研究現(xiàn)狀、主化學(xué)組成和巖相特征，綜述了銅渣在水泥領(lǐng)域中的應(yīng)用對水泥砂漿性能的影響。銅渣中含有大量的2feo·sio2和fe3o4，可以作為吸波材料進行相關(guān)研究。銅渣的回收利用可以降低成本，保護環(huán)境，節(jié)約資源，具有廣闊的應(yīng)用前景和社會經(jīng)濟效應(yīng)。

研究了水性環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學(xué)性能、粘結(jié)性能、收縮性能和耐久性能,用sem和mip分析了砂漿的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,摻加6%~10%水性環(huán)氧樹脂乳液可有效提高水泥基修補砂漿的力學(xué)性能和與老砂漿的粘結(jié)強度,降低水泥砂漿的收縮值;水泥砂漿的抗?jié)B性、抗碳化性以及抗凍性能均隨水性環(huán)氧樹脂摻量的增加而顯著提高;較之未經(jīng)改性的普通砂漿,水性環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的結(jié)構(gòu)更為致密,連通孔的孔隙率和平均孔徑小。

分析了水性環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿的力學(xué)性能、粘結(jié)性能、收縮性能和耐久性能,用sem和mip分析了砂漿的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:摻加水泥用量的6%～10%(質(zhì)量分數(shù),以固含量計)水性環(huán)氧樹脂乳液可有效提高水泥基修補砂漿的力學(xué)性能和與老砂漿的粘結(jié)強度,降低水泥砂漿的收縮值;水泥砂漿的抗?jié)B性、抗碳化性以及抗凍性能均隨水性環(huán)氧樹脂摻量的增加而顯著提高。較之未經(jīng)改性的普通砂漿,水性環(huán)氧樹脂乳液改性水泥砂漿結(jié)構(gòu)更為致密,連通孔的孔隙率和平均孔徑小。

針對水泥混凝土路面裂縫問題,用快硬硫鋁酸鹽水泥、苯丙乳液及適量外加劑研制了一種新型道路修補材料。研究了苯丙乳液對水泥砂漿的改性效果,結(jié)果表明:當聚灰比為15%～20%時,與空白試樣相比,改性砂漿28d抗折強度提高了39.00%～48.23%,28d彎折粘結(jié)強度提高了45.01%～49.60%,且收縮率較小。同時用掃描電鏡、能譜分析儀及壓汞儀對改性砂漿的微觀結(jié)構(gòu)和孔徑分布進行了觀測和分析,探討了苯丙乳液對水泥砂漿的改性機理。

研究不同聚灰比條件下sbr改性乳化瀝青對水泥砂漿工作性能和力學(xué)性能的影響,試驗結(jié)果表明在水泥砂漿中加入適量的sbr改性乳化瀝青,能夠使其工作性能和力學(xué)性能得到明顯改善,脆性降低、柔性增大,當聚灰比在10%~15%時改性效果較好。

聚合物乳液的穩(wěn)定性和乳粒大小是聚合物改性水泥砂漿性能的關(guān)鍵因素，而聚灰比和養(yǎng)護條件通過改變水泥的水化程度和砂漿的毛細孔結(jié)構(gòu)而影響整個漿體的性能。

研究了兩種乳液和兩種纖維單獨摻加與復(fù)合摻加對硫鋁酸鹽水泥強度、柔韌性、黏結(jié)性、孔隙率、水化進程等性能的影響,并通過sem、xrd等微觀手段初步分析其改性機理。實驗表明:乳液與纖維的摻加均能提高水泥砂漿的抗折強度,增強砂漿的柔韌性。而乳液還有助于提高水泥砂漿黏結(jié)抗折強度,降低砂漿孔隙率,延緩漿體水化進程,而前期濕養(yǎng)后期干養(yǎng)的養(yǎng)護制度可以進一步增強乳液改性水泥砂漿的性能。另外,乳液與纖維復(fù)合摻加的效果要好于其各自摻加的效果,復(fù)合摻加的最佳配比為:丙烯酸乳液(ace)12%+聚乙烯醇纖維(pva)1.6kg/m3。

水泥基復(fù)合材料是一種顆粒型多相復(fù)合材料,其彈性模量取決于這些相的彈性模量以及它們的體積含量。只要選擇水泥漿體和集料彈模低的原材料,就可以降低彈性模量,再通過各種改性措施來提高水泥基材料的強度。本文選取聚合物研究對其影響,并探討其機理。

1前言20世紀七十年代以來,鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維等纖維材料被應(yīng)用于水泥基材料中,以改善其脆性弱點而提高其對沖擊、疲勞、開裂的低抗能力。近幾年,聚丙烯合成纖維在水泥及混凝土中的應(yīng)用逐漸增多。我國最早使用的是美國希爾兄弟化學(xué)公司的“杜拉(dura)”纖維?，F(xiàn)在國內(nèi)一些企業(yè),如寧波大成新材料有限公司、四川華神化學(xué)建材有限公司等,也開發(fā)出了類似的產(chǎn)品。這類短切聚丙烯合成纖維的應(yīng)用目的主要是提高水泥砂漿和水泥混凝土的防裂抗?jié)B能力。

將銅川煤矸石進行熱活化和機械活化后,加入石灰進行化學(xué)激發(fā),摻入水泥砂漿中進行強度測試,對石灰和煤矸石摻量進行了實驗研究,分析了石灰對煤矸石水泥砂漿的作用。結(jié)果表明,煤矸石和石灰摻入對水泥砂漿的強度具有較大的影響。煤矸石水泥砂漿的早期抗壓和抗折強度均較低,但28d強度隨煤矸石和石灰用量增加出現(xiàn)先增加后降低的趨勢。在煤矸石用量達到40%,石灰取代量為40%左右時,水泥砂漿抗壓和抗折強度出現(xiàn)最大值。石灰的加入對煤矸石水泥砂漿的強度具有較大的提升作用,摻石灰后,煤矸石水泥砂漿28d抗壓強度提高約21%,抗折強度提高約31%。

為研究鍶渣作為水泥砂漿細集料的可行性,分析了擊實試驗前后鍶渣的顆粒級配,對比分析了鍶渣和機制砂密度、孔隙率、吸水性與壓碎值的差異,研究了不同鍶渣代砂率對m10與m15砂漿稠度、力學(xué)性能及抗凍性能的影響,并對其水化硬化機理進行了探討。試驗結(jié)果表明:鍶渣的級配良好,擊實前后鍶渣級配曲線分別處于砂顆粒級配區(qū)域ⅱ與區(qū)域ⅲ內(nèi);鍶渣的密度比機制砂低,孔隙率和吸水性較機制砂大,強度不如機制砂;m10與m15砂漿稠度隨鍶渣代砂率的增加而增大,且當鍶渣代砂率為60%時,鍶渣對m15砂漿稠度影響比m10大;兩種砂漿的強度均隨鍶渣代砂率的增加而下降,鍶渣代砂率在40%以內(nèi)時強度滿足規(guī)范要求;鍶渣提高了砂漿的抗凍性,其中m15砂漿抗凍性優(yōu)于m10砂漿。

在陶砂水泥砂漿中使用玻化微珠等體積取代陶砂,取代率從0%～100%,研究其對砂漿的工作性能、力學(xué)性能、耐久性能和保溫性能的影響。實驗結(jié)果表明:當取代率小于50%時,?；⒅榭梢越档蜕皾{的分層度和提高砂漿的抗壓強度,但是會增加砂漿的密度和導(dǎo)熱系數(shù);而砂漿的稠度、黏結(jié)強度和線收縮率隨著?；⒅槿〈实脑黾佣黾印?/p>

通過試驗,分析了不同石粉含量對石灰?guī)r機制砂細度模數(shù)、堆積密度等物理性能的影響及不同石粉含量的石灰?guī)r機制砂對石灰?guī)r機制砂水泥砂漿表觀密度、稠度、強度、干縮性等主要使用性能的影響,得出最佳石粉含量。分析結(jié)果表明,石粉含量為15%～20%時,石灰?guī)r機制砂水泥砂漿的綜合使用性能最佳。

采用橫向變形和壓折比這2種方法表征了苯丙乳液水泥砂漿的韌性,研究了苯丙乳液對水泥砂漿韌性的影響,并著重探討了這2種表征方法的關(guān)系.結(jié)果表明:苯丙乳液改變了水泥砂漿的斷裂特性,使其斷裂行為由典型的脆性轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ㄋ苄?即改善了水泥砂漿的韌性;橫向變形量和壓折比都可以表征苯丙乳液水泥砂漿的韌性,只是二者在不同韌性范圍內(nèi)的敏感性不同,橫向變形量隨韌性的增加呈直線增大,試驗范圍內(nèi)敏感程度不變;而壓折比則呈曲線變化,韌性較大時其敏感性下降.

在水泥中摻入適當細度的礦物摻合料,使膠凝材料的顆粒級配接近緊密堆積狀態(tài)時,砂漿的強度會有所提高,水泥凝膠體的微觀結(jié)構(gòu)也會得到改善。

竹纖維增強水泥砂漿性能研究

分析了橡膠與水泥形成的改性砂漿的技術(shù)性能指標和強度性能。采用了不同用量的橡膠顆粒加入水泥砂漿后,對改性砂漿的工作性、干縮性、凝結(jié)性、抗磨性、抗壓和抗折強度進行相應(yīng)的試驗。通過試驗得知,當橡膠顆粒加入后,改性砂漿的工作性、干縮性、抗磨性及強度降低,同時對改性砂漿有一定的緩凝作用。

以粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢料作為膠凝材料,研究了其不同配合比對無水泥砂漿力學(xué)性能的影響.試驗結(jié)果表明:①隨粉煤灰摻和率的增加砂漿的流動性呈逐步上升趨勢,當粉煤灰摻和率為70%時,流動性達到普通硅酸鹽水泥砂漿(opc)的水平;②砂漿的表觀密度均明顯高于opc,但隨著粉煤灰摻和率的增加呈逐步下降的趨勢;③隨著粉煤灰摻和率的逐步增加,砂漿的強度總體呈下降趨勢,摻和率為20%時強度值最大,為opc的90%,但隨齡期的增長強度總體有了穩(wěn)步提高;④在本試驗中,當膠凝體中同時摻和20%的粉煤灰和80%的礦渣時為最佳組合.

分析了橡膠與水泥形成的改性砂漿的技術(shù)性能指標和強度性能。采用了不同用量的橡膠顆粒加入水泥砂漿后,對改性砂漿的工作性、干縮性、凝結(jié)性、抗磨性、抗壓和抗折強度進行相應(yīng)的試驗。通過試驗得知,當橡膠顆粒加入后,改性砂漿的工作性、干縮性、抗磨性及強度降低,同時對改性砂漿有一定的緩凝作用。

在砂漿中分別摻入11種不同比例的熔抽型超短超細鋼纖維,并與相同摻量的剪切型超短超細鋼纖維增強水泥砂漿進行了性能對比。結(jié)果表明,二種超短超細鋼纖維的摻入均可提高水泥漿體的抗折強度、抗壓強度和韌性,但熔抽型超短超細鋼纖維對水泥砂漿的增強增韌作用高于剪切型超短超細鋼纖維,并存在顯著的纖維增強幾何尺寸效應(yīng)。

用不同摻量的礦渣粉及粉煤灰對水泥砂漿流動性和抗壓強度進行了試驗研究。結(jié)果表明：礦渣粉和粉煤灰都可以提高砂漿的流動性，它們對水泥砂漿的流動度及抗壓強度的影響與水泥品種及砂漿配合比有關(guān)。

用不同摻量的礦渣粉及粉煤灰對水漲砂漿流動性和抗壓強度進行了試驗研究。結(jié)果表明，礦渣粉和粉煤灰都可以提高砂漿的流動性，它們對水泥砂漿的流動度及抗壓強度的影響與水泥品及砂漿配合比有關(guān)。