聚合物对水泥基复合材料性能的影响

聚合物与水泥进行合理、有效地复合,开发聚合物水泥基复合材料,是研制高效节能建材的有效途径之一。通过研究不同玻璃化温度、不同pH值的聚合物对水泥基复合材料抗压、抗折强度的影响,得出玻璃化温度存在一个最佳值,碱性的聚合物改性水泥砂浆的力学性能最高。     

聚合物官能团影响水泥基复合材料性能研究

采用扫描电镜的手段,分析了不同官能团的聚合物对水泥水化过程的影响方式进而可以推测不同官能团的聚合物影响复合材料力学性能的机理.由扫描电镜微观分析,在水泥浆体对砂粒起粘结作用的同时,苯丙乳液也对砂粒起粘结作用,形成连续致密的基体结构,从而改善了砂浆的结构,提高了其抗折强度.     

不同乳液聚合物和硅酸盐水泥的相互作用

用乳液聚合法在水介质中合成了带不同电荷的乳液粒子,通过检测流动电位测定乳液的电动性能．通过测定zeta电位和聚合物在水泥颗粒上的吸附量,研究了有机乳液聚合物与水化水泥粒子的相互作用．结果表明：阴离子乳液从水泥孔隙溶液中吸附大量的Ca2＋,水泥粒子zeta电位证明水化水泥表面能吸附乳液粒子．通过zeta电位和用沉淀法——紫外可见分光光度计测定得到的乳液在水泥表面的饱和吸附量是一致的．     

丙烯酰胺对硅酸盐水泥性能的影响

向硅酸盐水泥中添加丙烯酰胺,利用水泥水化的内部环境促使丙烯酰胺聚合.与水泥水化产物结合的聚丙烯酰胺能在硅酸盐水泥中形成稳固的网络结构,起到改善水泥石性能的作用.通过实验发现,在硅酸盐水泥中掺加丙烯酰胺的量为2%时,水泥石的抗压强度提高了近20%,其内部结构也发生了变化,氢氧化钙的含量增加,絮状水化硅酸钙的含量明显减少.     

珊瑚砂对磷酸钾镁水泥砂浆力学特性与水化机理的影响（英文）

目的：在珊瑚岛礁上,构筑物因为潮汐和风浪的双重侵蚀作用而损伤严重。为确保修补有效和取材便利,人们采用磷酸钾镁水泥和珊瑚砂配制成砂浆对珊瑚岛礁构筑物进行修补。本文旨在探讨珊瑚砂对磷酸钾镁水泥砂浆的宏细观力学特性、抗侵蚀性及水化行为的影响规律,为磷酸钾镁水泥作为快速修补材料在珊瑚岛礁损伤构筑物中应用提供理论基础和技术支撑。创新点：1.揭示珊瑚砂对磷酸钾镁水泥砂浆宏细观力学特性和抗侵蚀性能的影响规律;2.采用定量分析的方法阐明珊瑚砂对磷酸钾镁水泥水化产物相组成和相对含量的影响规律。方法：1.利用抗压强度测试和显微硬度测试手段分析不同养护龄期下关键因素掺量对磷酸钾镁水泥-珊瑚砂浆宏细观力学特性的影响;2.将磷酸钾镁水泥砂浆暴露于Na₂SO₄溶液中,分析其在长期浸泡条件下抗压强度的劣化机制及抗盐溶液侵蚀的行为规律;3.利用扫描电子显微镜-能谱仪,揭示不同养护龄期下水化产物相形貌及微结构特征,结合X射线衍射,利用绝热法定量分析水化产物相相对含量随养护龄期的变化规律。结论：1.与磷酸钾镁水泥-河砂浆相比,磷酸钾镁水泥-珊瑚砂浆体的界面显微硬度值更高,且其界...     

超细钢铁渣粉对水泥基材料的力学性能影响

以超细钢铁渣粉(以下简称“超细钢渣”) 为主要掺合料制备胶凝材料,通过XRF、粒径分析、XRD分析和力学性能测试,探究超细钢渣对水泥基材料的力学性能影响。结果表明:通过机械研磨制备出的超细钢渣,其矿相成分硅酸三钙、硅酸二钙和莫来石特征峰强度最强,复掺的超细钢渣活性指数也满足国家标准。随着超细钢渣掺量增加,3 d 抗压和抗折强度均出现逐渐降低的趋势,但在外掺m (超细钢渣) ∶ m (超细矿渣)= 2:3、w复合粉=30%时,其28 d 抗压和抗折强度达到峰值,分别为8.9、53.8 MPa。超细钢渣在不同龄期水化反应程度不同,早期水化反应较低,强度较差;后期水化程度较高,且优于同标准水泥。     

掺偏高岭土活性粉末混凝土的结构初探

应用环境扫描电镜等观测手段,对掺偏高岭土活性粉末混凝土(RPC)的内部结构进行初步探讨.偏高岭土等活性矿物掺合料与水泥水化产物所发生的火山灰反应和微粉填充效应,能改善混凝土的孔结构,使混凝土的内部界面区域变得致密和强化,混凝土的物理力学性能得到显著改善.     

X-Z聚羧酸系减水剂的性能研究

研究了以聚乙二醇系列、丙烯酸、顺酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸羟乙酯为原料合成的X-Z聚羧酸系减水剂对水泥水化过程及微观结构的影响,并测试了掺加减水剂的混凝土性能.结果表明,X-Z系列减水剂具有缓凝特性,能够显著延缓水泥水化的放热;可使水泥气孔细化且分布更加合理,水泥石的后期水化更充分,水化产物结构更紧密更有力量;减水率达25%,坍落度损失低,各龄期混凝土抗压强度都有较大提高.yh     

华南地区煅烧粘土-石灰石复合水泥（LC~3）混凝土的研发及其与钢筋的粘结性能（英文）

目的:采用华南地区的原材料研发一种LC~3水泥胶凝材料,并研究其水化反应、微观结构的发展、工作性能、强度性能的发展以及混凝土和钢筋之间的粘结-滑移行为,为推广LC~3水泥胶凝材料应用于滨海结构混凝土提供基础信息和参考。创新点:1.鉴于目前对LC~3水泥胶凝材料在混凝土技术和结构混凝土中的应用研究较少,本文对采用华南地区原材料制备的LC~3混凝土进行了技术研究和应用分析;2.试验结果发现,LC~3混凝土的抗折和劈裂性能优于相同抗压强度的普通混凝土;3.采用拔出试验研究LC~3混凝土与钢筋之间的界面粘结-滑移行为,证明了新型LC~3水泥胶凝材料在钢筋混凝土结构中的适用性。方法:1.开展一系列基于LC~3水泥的净浆、砂浆和混凝土的实验研究,并使用原始材料进行微观结构分析(水化产物表征和孔结构分析)和宏观测试(工作性能和力学性能测试)。2.研究LC~3混凝土与钢筋之间的粘结-滑移行为。结论:1.与普通混凝土(OPC)相比,钙矾石、单碳铝酸盐(MC)和半碳铝酸盐(HC)是LC~3样品中的主要晶体水合产物;由于熟料减少50%,且LC~3中发生的二次水化反应消耗了大量OPC熟料水化生成的氢氧化钙(CH),因此在LC~3的水合产物中几乎没有残留六角形薄片CH。2.与OPC砂浆和混凝土相比,LC~3砂浆和混凝土的早期强度较低;由于在煅烧粘土中无定形二氧化硅和氧化铝(与石灰石结合)二次反应形成了更多的水化硅酸钙和碳铝酸钙水合物,LC~3砂浆和混凝土的后期强度(7天后)迅速增加至与OPC砂浆和混凝土相当的强度水平。3.在与OPC同类材料具有相同抗压强度的情况下,LC~3水泥胶凝材料具有更高的抗折和劈裂强度,因此更有韧性。4.对于LC~3水泥胶凝材料,颗粒更细的石灰石不一定会带来更好的力学性能。5.对于混凝土与钢筋之间的界面粘结-滑移行为,LC~3的破坏模式与OPC大致相同,且通常有两种破坏模式,即钢筋从混凝土中拔出和混凝土劈裂破坏;在具有相同等级的抗压强度时,LC~3混凝土的粘结强度与OPC混凝土相当,但其粘结-滑移刚度更大。     

成型工艺对水泥稳定碎石性能的影响

为研究不同成型工艺对水泥稳定碎石宏观性能的影响,基于骨架密实和悬浮密实2种级配,分别采用强制搅拌静压成型、强制搅拌振动压实、振动搅拌静压成型、振动搅拌振动压实4种工艺制备了8种水泥稳定碎石,采用7 d无侧限抗压试验、28 d单轴贯入试验、7 d温缩试验和7 d干缩试验对水泥稳定碎石宏观性能进行了研究,同时结合扫描电子显微镜微观手段,分析了水泥稳定碎石宏观性能变化机理。结果表明：振动搅拌振动压实工艺下骨架密实级配的水泥稳定碎石力学性能最优,其7 d无侧限抗压强度和28 d单轴压缩模量较强制搅拌静压成型分别提升了169.5%、97.2%。采用振动搅拌振动压实工艺可以促使水泥水化产物生成量增多、结构完善,整体均匀性提高,进而改善水泥稳定碎石宏观性能。     

CUDA计算架构在水泥水化过程建模中的应用

硅酸盐水泥水化过程的复杂性使得基于传统方法的水化动力学方程人工推导极为困难.通过进化计算方法可以从观测到的硅酸盐水泥水化程度时间序列数据中自动萃取水化动力学方程,然而其时间复杂度很高.因此,可以利用CUDA计算架构对进化过程进行并行加速来减少运算时间.实验结果表明,采用CUDA架构可以获得较高的加速比,所得到的仿真结果可以很好地吻合观测到的水化程度时间序列数据.     

铝酸盐水泥的特性与应用

论述了铝酸盐水泥矿物组成和环境温度对其凝结特性和强度发展的影响。铝酸盐水泥在30℃以下水化，随着CA/CA2比值增大和水化温度升高，水泥的凝结硬化时间延长；在20℃下养护一天，随着CA/CA2比值增大，铝酸盐水泥的养护强度和干燥强度明显提高；在30℃下养护一天，CA/CA2比值的变化对水泥的养护强度和干燥强度无明显影响。     

复合浆体中粉煤灰和水泥水化反应程度的测定

采用盐酸选择溶解法测定粉煤灰的水化程度,再结合水化热法计算复合浆体中水泥的水化程度。试样结果表明,在水化早期粉煤灰仅作为惰性材料填充于复合浆体的孔隙中。随着粉煤灰掺量的增大,水泥的水化程度越高,单位体积中水化产物的总体数量仍为减少。     

聚羧酸减水剂对水泥浆体早期单碳铝酸钙形成的影响

利用傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（DTG）和等温吸附,研究了含石灰石填料（LF）水泥在掺用聚羧酸减水剂（PCA）时,硬化浆体中单碳型水化碳铝酸钙（AFmc）的形成规律.研究发现,水泥在水化15min的初始期就形成了AFmc,PCA通过促进早期C4AF水化使含铁的AFmc更易形成.以萘磺酸盐缩合物减水剂取代PCA时,未观察到相同现象.由于浆体中AFmc和钙矾石（AFt）的共存,减少了水泥矿物对PCA的吸附量,从而改善了PCA与水泥的适应性.因此,当混凝土中掺用LF时,PCA应作为首选的高效减水剂.     

“补钙”粉煤灰混凝土可泵性的材料措施研究

文章概述了泵送混凝土的发展趋势及前景,论述了在混凝土拌合物中,加大粉煤灰取代水泥用量并采取"补钙"措施的粉煤灰水化机理.结合工程实际中出现的混凝土可泵性问题,从材料方面论述了材料选用对泵送"补钙"粉煤灰混凝土可泵性的影响.文章针对不同情况,提出相应的材料措施,以提高"补钙"粉煤灰混凝土的可泵性.     

养护制度对超高性能纤维增强水泥基复合材料微观结构及宏观性能的影响(英文)

研究了不同养护制度对超高性能纤维增强水泥基复合材料(UHPFRCC)微观结构和宏观性能的影响,并揭示了用不同的养护制度制备性能符合要求的超高性能纤维增强水泥基复合材料的可能性.制备了一种基准的UHPFRCC,研究了3种养护制度下UHPFRCC的力学性能及短期耐久性能.此外,通过结合运用电子扫描电镜(SEM)和压汞法(MIP),测试了3种养护制度下UHPFRCC的微观结果.研究结果揭示了不同的养护制度对UHPFRCC微观结构的影响以及微观结构对材料宏观性能的影响机制.热养护和蒸汽养护3d与标准养护90 d的UHPFRCC具有相近的力学性能和耐久性.但是,热养护的UHPFRCC具有相对较差的抗氯离子渗透性能.     

题目：利用稻壳灰和人工砂的轻质油棕壳混凝土力学性能的提高

目的：探索稻壳灰和人工砂在轻质油棕壳混凝土中部分替换水泥和细骨料对混凝土力学性能的影响,期望得到力学性能较高的轻质混凝土。方法：1.将不同比例的稻壳灰（5%,10%,15%和20%）替换水泥和100%的人工砂或石粉替换沙子,研究它们对混凝土抗压强度的影响;2.研究不同替换比例的稻壳灰（0和15%）和人工砂（0,50%和100%）对混凝土力学性能的综合影响。结论：1.在15%的稻壳灰替换水泥和100%人工砂替换沙子的情况下,最大抗压强度为51.49 MPa;2.替换比例为15%稻壳灰和100%人工砂的组合表现出最好的力学性能,包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和杨氏模量。     

水化硅酸钙应力松弛特性的分子动力学研究（英文）

目的：水化硅酸钙（C-S-H）是波特兰水泥的主要水化产物,是影响水泥基材料粘弹性机制的主要成分之一。然而,人们还未能在原子层面上完全理解水泥基材料在外加变形作用下随时间变化的粘弹性响应。本文旨在通过建立不同钙硅比的C-S-H模型,以分子动力学模拟的方式系统研究不同因素对水化硅酸钙应力松弛性能的影响。创新点：1.基于分子动力学模拟,获得C-S-H的应力松弛特性;2.研究应变状态、钙硅比和内部水含量对C-S-H应力松弛的影响,揭示其在应力松弛过程中所涉及的内部结构及能量变化。方法：1.通过各原子基团的均方位移在应力松弛过程中考虑C-S-H层间区域的粘度变化;2.基于时间相关函数,在不同应变状态、钙硅比以及温度的条件下研究C-S-H层间区域涉及到的化学键断裂与重组;3.阐明氢键网络和C-S-H形态对不同含水量下C-S-H应力松弛特性演变的影响。结论：1.在不同的初始变形条件下,C-S-H应力松弛响应均会发生,并显示出非均质特征;2.钙硅比的增大以及温度的提高会导致水分子、羟基和层间钙原子的运动加快,从而引起C-S-H层间区域的粘度降低,进而导致C-S-H的初始应力及残余应力降低;3.由于水分...     

题目：采用纳米压痕及动态模量图研究 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面的纳米力学性能

目的：揭示水泥基材料中 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面的尺寸及微观力学特性,为从纳米尺度理解水泥基材料的性能提供依据。创新点：采用动态模量图技术对 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面微区的尺度及力学行为进行研究,借助动态模量图的高分辨性,可获得该微区精确且有效的信息。方法：对比利用纳米压痕及动态模量图对 C-S-H 凝胶/水泥颗粒界面进行研究。结论：纳米压痕仅能粗略估计界面微区的尺寸及力学参量,相比之下,动态模量图的分辨率要高出2个数量级（表2）,因此可获得更精确的测量值。C-S-H凝胶/水泥颗粒界面的尺寸在250 nm左右,模量值介于60 GPa和70 GPa之间。此界面区可认为是包覆水泥颗粒周围的一层紧密的水化层结构,其致密性将阻止内部水泥的进一步水化。     

碱激发地聚合物胶凝建筑材料的结构与性能

地聚合物（geopolymer）是一种以无机[SiO4]、[AlO4]四面体为主要组成,结构上具有空间三维网络状键接结构的新型无机硅铝胶凝材料。该文通过对碱激发地聚合物胶凝材料的力学性能研究,表明地聚合物具有快硬早强的显著特点,3d强度可达到28d强度的90%以上,比传统硅酸盐水泥具有更高的强度,工程应用前景非常广泛。通过现代测试手段对地聚合物微观结构进行研究分析,认为地聚合物结构主要为非晶质至半晶质态。