陈拴发[1]2000年在《超快速硬修补材料及其作用机理研究》文中研究指明所谓超快速硬修补材料，是指用以改变普通水泥混凝土凝结时间，并使混凝土强度在数小时内达到二十八天强度的70％以上，同时又不降低混凝土耐久性能的一种复合材料。而被我们命名为HW系列的超快速硬修补材料，就是一种资源丰富、成本低廉，可加工性强的新型的超早强水泥混凝土修补材料。 作者研究了HW系列修补剂的若干基本性质。研究表明，HW系列修补剂具有能明显提高水泥胶砂早期强度（最高者4h抗折强度可达4.38MPa）及后期强度的效能。它不但具有较长的初凝时间可满足修补混凝土的施工时间，同时也使水泥混凝土的初凝与终凝时间之间的间隔大大缩短，给水泥石早期强度的发展提供了充分的时间。同时，大量的试验结果与理论分析表明，用超快速硬修补材料配制的混凝土，具有十分明显地提高水泥混凝土早期小时龄期强度及后期强度不衰减的功能。 作者通过差热与X射线衍射及扫描电镜等实验观察与分析，发现掺有修补剂的水泥石，其结构致密，早期形成的AFt与AFm多，同时也有较多的凝胶，而对微结构不利的Ca(OH)_2晶体数量显著减少，说明修补剂的掺入，明显改变了水泥凝结硬化的机理。
吴琰[2]2005年在《半刚性基层快速修补材料研究》文中指出近年来在高等级公路上多采用半刚性基层(主要为二灰碎石和水泥稳定碎石或沙砾),这种结构层具有一定良好的性能。但其强度形成需要足够长的时间。所以本课题致力于研制出一种特殊的半刚性材料,在很短的时间内就达到开放交通的要求。 免振捣自密实水泥混凝土因其简单的施工工艺和良好的力学性能正受到国内外众多学者的关注和深入研究,本课题在高流动性混凝土的基础上,分析混凝土刚度高的原因,寻找出降低刚度的合理微观结构,最后通过大量的试验和数据来证明高流动超早强乳化沥青水泥混凝土用作基层快速修补优越性。 为了满足高流动性、超早强的要求,课题通过优化配置途径和大量试验研制了修补材料的配比。通过水泥净浆试验比较选择了萘系高效早强减水剂;在混凝土中掺加一定量的外掺料来取代水泥,降低单位造价,增加和易性并提高其后期强度;粗集料裹覆适量的乳化沥青来降低混凝土的刚度,得到乳化沥青作为粗集料的第一结合料、水泥砂浆作为第二结合料的乳化沥青水泥混凝土,使之满足规范对半刚性基层材料强度和刚度要求。并对其抗压、抗折、新老界面粘结强度及抗冻性等进行了实验研究。考虑到修补材料中水泥掺量较大,单位造价高,在课题的后部研究进一步降低水泥掺量的修补材料的性能,并推荐出一种不掺沥青就可满足要求的修补材料。 在室内试验的基础上,进行了破损基层的工程修补试验,对修补效果进行了检测,并结合原材料成本及修补效益对修补混凝土进行了技术经济分析。 本研究最终推荐出两种配比供道路养护部门选择。 高流动超早强乳化沥青水泥混凝土在国内外尚未曾发现有关研究的报道,应属首次,其单位造价较高,但其增加的费用完全可以由减少的劳动力工时与所耗的环境保护治理费来补偿,仍可适用于基层破损的小型修补。本课题仅初步研究了乳化沥青水泥混凝土的几项路用性能,由于时间和个人的一些不足,尚有很多不足和许多内在机理需要深入探讨。
陈露[3]2015年在《柔性水泥基薄层修补材料的研究》文中认为近年来,随着各类建筑结构的破损、劣化逐步增多,建筑修补材料得到迅速发展,尤其是性能优异的聚合物水泥基修补材料,成为国内外研究的热点。柔性水泥基薄层修补材料是指由聚合物乳液与水泥为主要原料,辅以填料、助剂等其它组分所制成的厚度为2mm左右的具有一定结构强度和柔韧性的材料。本文采用不同种类的聚合物乳液、水泥、填料等原材料组分,通过研究单一组分中不同种类原材料对修补材料各项性能的影响,参照原有的聚合物水泥基修补材料的性能指标,提出了该材料的工作性能、界面性能、耐久性能建议性能指标。并对聚合物水泥基类修补材料的形成过程、结构形成机理、微观结构模型等进行了探究,并得到了如下结论:(1)聚灰比对涂料的工作性影响明显,对丙烯酸酯乳液水泥基材料,材料的拉伸性能随聚灰比的增大而增大,其中聚灰比在0.6时增大效果突变。EVA乳液的拉伸性能随聚灰比的增大有所下降,只有聚灰比小于0.4时,有增大的趋势。三种乳液的断裂延伸率都是随聚灰比的增大而变大,苯丙乳液制成的涂料力学性能最好,纯丙乳液的其次,EVA乳液的最差。(2)普通硅酸盐水泥涂料的流动度比硫铝酸盐水泥的流动度大,表干时间和实干时间都更长,普硅水泥涂料的界面性能都比硫铝酸盐水泥涂料的好,且耐久性能优异。(3)石英砂作为填料在单掺时,当石英砂粒径∮≤400时,涂料拉伸强度最低,∮≥600时,其次,而石英砂粒径400≤∮≤600时最大。但是无论哪种石英砂单掺时,其涂料的强度都比用混合砂制作的涂料强度小,而且拉伸强度降低显著,可见填料太细或者太粗均不利于涂料的性能。(4)纤维的加入可以显著改善材料的界面性能和低温柔性,其中使用玄武岩纤维的材料性能最优,碳纤维其次,聚丙烯纤维的最次。以上研究结论为柔性水泥基薄层修补材料的研制奠定了基础,最终研发出的柔性水泥基薄层修补材料Ⅰ型产品具有以下特点:一是与基层粘结性能好,防水性能优异;二是对基层的微裂缝追随性强,涂层柔韧性好;三是操作简单,便于施工。
扶庭阳[4]2017年在《超早强硫铝酸盐水泥基材料研究与应用》文中进行了进一步梳理随着社会经济的不断进步,对现有工程和新建工程的要求愈来愈高,普通混凝土已经难以满足一些工程对材料的特殊要求。如铁路、高架桥梁、军事工程和重大基础建设等工程要求某些部位的材料能够在较短的时间内获得较高的力学性能,并且易于施工。针对这种情况,本文依托济青高速改扩建工程,选用硫铝酸盐水泥结合自主研制的专用复合外加剂制备了一种超早强硫铝酸盐水泥基材料。该材料环保节能,施工方便,具有流动性好、凝节时间适中、早期强度高、与普通硅酸盐混凝土粘结性能强、抗冻性好、耐硫酸盐侵蚀性强等特点,适用于公路桥梁等工程的维修加固和对材料有早强要求的工程。为硫铝酸盐水泥在特殊胶凝材料领域的研究和应用提供参考。本文首先研配了硫铝酸盐水泥专用复合外加剂。通过对甲酸钙、碳酸锂和硫酸铝等在硫铝酸盐水泥水化反应中的促凝机理研究和试验,配制了硫铝酸盐水泥专用复合早强剂(ICCH),ICCH能够显著提高水泥的小时强度,并对长期强度无不利影响。为延缓水泥凝结,确保足够的操作时间,利用硼酸、纤维素醚等研配了水泥专用复合缓凝剂(BS),BS能够稳定有效的延缓硫铝酸盐水泥凝结时间。通过自主研配的硫铝酸盐水泥专用复合外加剂配制出了超早强硫铝酸水泥净浆、砂浆和混凝土。水泥净浆初始流动度大于200mm,初凝时间约20min,4h抗压强度达到46.64MPa,最终强度超过70MPa;砂浆流动性良好,依据相关标准取消振动进行测试的流动度大于250mm;保持工作性时间约30min,2h抗压强度超过30MPa,4h抗压强度达到43.7MPa,1d抗压强度超过50MPa,后期强度稳定增长;混凝土保持工作性时间超过40min,4h抗压强度不低于40MPa,7d抗压强度超过50MPa,抗折强度在4h后均不小于6.5MPa。研究了超早强硫铝酸盐水泥基材料的早期特性和耐久性。试验证明,该材料具有较好的早期抗裂性,并且体积最终不发生收缩;其能够与硅酸盐水泥基材料和自身材料很好的粘结,自身粘结的抗折强度在1d后不低于6MPa;该材料具有优异的抗冻性能,在250次冻融循环后,抗压强度仍保持40MPa以上;其耐硫酸盐侵蚀性能优良,在饱和硫酸钠溶液中浸泡90d后,抗压强度最低值超过40MPa,抗折强度大于10MPa。本文研配的超早强硫铝酸盐水泥于2016年8月和11月提前在甘肃桥梁维修加固项目上应用,能够确保4h达到通车要求,大大缩短了工期,取得了良好效果。将于2017年11月用于济青高速改扩建工程。
职雨风[5]2000年在《超早强水泥混凝土修补剂的研究》文中研究表明混凝土超早强修补剂，是指用以改变普通水泥混凝土凝结时间，并使混凝土强度在数小时内达到二十八天强度的70％以上，同时又不降低混凝土耐久性能的一种复合材料。而被我们命名为HW系列的混凝土超早强修补剂，就是一种资源丰富、成本低廉，可加工性强的新型水泥混凝土修补材料。 作者研究了该修补剂的若干基本性质。研究表明，系列修补剂具有能明显提高水泥胶砂早期强度（最高者4h抗折强度可达4.38MPa）及后期强度的效能。它不但具有较长的初凝时间可满足修补混凝土的施工时间，同时也使水泥混凝土的初凝与终凝时间之间的间隔大大缩短，给水泥石早期强度的发展提供了充分的时间。同时，大量的试验结果与理论分析表明，用混凝土超早强修补剂配制的混凝土，具有十分明显地提高水泥混凝土早期小时龄期强度及后期强度不衰减的功能。
胡凯[6]2016年在《混杂纤维高性能混凝土及热养生技术研究》文中研究表明水泥混凝土路面作为重要的路面材料,在需要快速修复及换板的路段,希望其强度能尽早的满足通车要求,因此超早强混凝土的研究具有重要的意义。为实现混凝土的高强度(包括高早期强度和后期强度),同时保证混凝土的耐久性,获得一种高性能混凝土,论文采用早强减水剂、不同类型及不同尺度的纤维混杂进行改性,在此基础上开展了研究。论文首先确定了早强混凝土的基准配合比工作,在此基础上,通过变化纤维的类型、纤维的掺量以及纤维的混杂方式,进行了大量试验研究,通过试验,得出以下结论:(1)硅粉的掺入会较大幅度的降低混凝土的施工性,掺入矿物掺料的混凝土其后期强度增长明显,但是1d强度低于普通混凝土。(2)单一钢纤维的加入能有效地改善混凝土的抗拉强度以及韧性,其中单一钢纤维混凝土1d抗折强度相较于普通混凝土提升的最大幅度为35.3%,提升的最小幅度为5.04%,28d抗折强度相较于普通混凝土提升的最大幅度为34.7%,单一钢纤维混凝土在短龄期的强度增长较慢,但后期能保持稳定的增长。(3)随着钢纤维掺量的增加,其早期强度没有一个明显的规律,但后期强度随着纤维掺量的增长有明显的提升(4)聚丙烯纤维、聚乙烯纤维的掺入可以在一定程度上提高混凝土的抗折、抗压强度,其中掺入0.15%的19mm聚丙烯、12mm聚乙烯醇、19mm聚乙烯醇纤维的混凝土1d抗折强度较普通混凝土分别提高了14%、9.3%、16.6%。(5)经过对单一钢纤维混凝土、二元钢纤维混凝土以及三元混凝土的研究对比,发现混凝土力学性能最优的配比为纤维总掺量1.5%条件下,普通钢纤维和超细钢纤维按照1:1复掺的二元钢纤维混凝土,其早期和后期强度均为最高,其1d抗折强度为7.04MPa,7d抗折强度为8.27MPa,相对于单掺1.5%钢纤维的混凝土其1d、7d抗折分别提高了38.58%、39.69%。(6)通过对混杂纤维混凝土的混杂效应进行分析,可以发现,在二元和三元的混杂纤维混凝土中大多数配比都呈现正混杂效应;纤维总掺量1.5%的混杂效应要优于总掺量1.0%,其中两种纤维按照1:1复掺的配比均表现出正混杂效应且混杂效应好于其他的复掺方式,这种配比的混凝土的1d、3d、7d的抗折强度高于1.5%掺量的所以单一钢纤维混凝土,相较于普通钢纤维、超细钢纤维、超短超细钢纤维混凝土其1d提升幅度分别为38.58%、19.34%、41.08%。(7)通过ASTM弯曲韧性测试结果可以得出,钢纤维的加入极大地增强了混凝土的弯曲韧性,在这种采用相对值比较的方法下,相较于普通混凝土纤维混凝土的弯曲韧性后期增长幅度没有前期明显;论文也采用日本JSCE弯曲韧性测试方法进行对比,在这种以一定挠度范围的能量绝对值比较的方法,可以看出纤维混凝土不论早期还是后期的弯曲韧性提高效果显著。(8)对比混凝土的断裂韧性数据,可以发现超细钢纤维混凝土和三元混杂纤维混凝土具有很好的断裂韧度,普通钢纤维和超细钢纤维复掺的二元混凝土断裂韧度略低于二者,但相对于普通混凝土提升幅度明显,其失稳断裂韧度比普通混凝土提高了72%。(9)通过对两种不同减水剂的混凝土的高温养护方式研究,发现混凝土在温度高于20℃时,强度随温度的提升而降低,在养护20h后,40℃、50℃、60℃相较于常温(20℃)抗折强度分别降低了15.06%、12.5%、21.04%。(10)热养生研究表明,对于纤维超早强混凝土而言,养生温度的提高,并不利于混凝土的抗折强度的提高,这和已有的常规混凝土热养生研究中的结论不同。尤其应注意的是,随着养生温度的提高,混凝土的抗压强度是呈现增长趋势的,但抗折强度却呈下降趋势,对于路面混凝土而言,若采取热养生技术,必须以抗折强度作为评价指标,以抗压强度评价可能导致对于强度结果的误判。论文采用早强减水剂和纤维混杂对混凝土进行改性,有效地提高了混凝土强度和韧性方面的性能,为高性能混凝土的研究提供了重要的参考。
参考文献：
[1]. 超快速硬修补材料及其作用机理研究[D]. 陈拴发. 长安大学. 2000
[2]. 半刚性基层快速修补材料研究[D]. 吴琰. 河北工业大学. 2005
[3]. 柔性水泥基薄层修补材料的研究[D]. 陈露. 武汉理工大学. 2015
[4]. 超早强硫铝酸盐水泥基材料研究与应用[D]. 扶庭阳. 烟台大学. 2017
[5]. 超早强水泥混凝土修补剂的研究[D]. 职雨风. 长安大学. 2000
[6]. 混杂纤维高性能混凝土及热养生技术研究[D]. 胡凯. 重庆交通大学. 2016
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