更全的杂志信息网

超早强水泥基灌浆料的研究综述

更新时间:2009-03-28

随着经济的高速发展以及自然灾害中被损建筑物亟需修复的需要,水泥基灌浆料被要求在几个小时内就达到要求的强度,而普通灌浆料已经难以满足这一特性,因此超早强水泥基灌浆料的研制已变得越来越有必要。随着国民经济的飞速发展,在当前一些重要工程中,早强型水泥基灌浆料发挥着重要作用,如我国大力推广装配式建筑,力争用10年左右时间使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%,而装配式建筑普遍采用钢筋灌浆套筒连接技术,灌浆料要求具有良好的早强、高强、微膨胀和流动性等性能;机场跑道的修复,需24小时后开放交通已难以适应经济的发展,超早强水泥基灌浆料的应用可以缩短交通开放的时间;客运专线桥梁盆式橡胶支座的安装,要求超早强灌浆料8h达到20MPa以上,当有特殊要求时,常温条件下灌浆材料2h抗压强度不宜低于20MPa;同时在自然灾害中受损建筑的快速抢修以及其它需要短时间内急需修复的工程中,超早强灌浆料都发挥着重要作用。关于超早强灌浆料,目前还没有统一的定义,根据业内的研究现状,超早强灌浆料在加水搅拌后几个小时内就可达到一定的强度,有的2h后其抗压强度达到20MPa,有的甚至在1h后即达到30MPa。

说到这里,又想起张居正。他以权谋私,为儿子科场舞弊,硬是帮儿子捞个状元。结果他一死,立即被清算,几个儿子都被剥夺功名,充军流放。这样一比,没当上状元的赵楷一点也不冤,他们父子较之张居正父子的情商、智商都要高得多啊!

1 超早强水泥基灌浆料的配制

超早强水泥基灌浆料的研究配制根据胶凝材料的不同主要集中在两种途径:①以硅酸盐类水泥、硫铝酸盐类水泥和铝酸盐类水泥为主要胶凝材料,添加其它混凝土添加剂与矿物材料进行改性。以硅酸盐水泥为胶凝材料的灌浆料成本较低,应用广泛,但硅酸盐类水泥早水化热较大,后期体积水化收缩大,一般是通过加入早强剂、膨胀剂及其它外加剂来控制灌浆料早期强度与体积收缩。分别以硫铝酸盐水泥与铝酸盐水泥为胶凝材料的灌浆料凝结速度块,具有较高的早期强度以及可靠的膨胀性能,但生产成本较高且后期强度会有下降;②以硅酸盐类水泥与硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥复配,添加其它混凝土添加剂与矿物材料进行改性。此类灌浆料结合了硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥凝结硬化快、早期强度高、微膨胀,硅酸盐类水泥后期强度高、成本低等优势。但原料成分较复杂,配合比需经常调整,受温度影响较大,稳定性差,施工使用前需进行试配确定相关性能。硅酸盐类水泥与硫铝酸盐水泥或铝酸盐水泥复配时会出现闪凝的情况,通常应用石膏等缓凝剂控制钙矾石生成的数量来改善复合体系的力学性能及膨胀性能。

苏楠说,卖西瓜的摊贩作证说,他没看见许武生耍流氓,他看到的是您拿起地上的西瓜刀,扑上去先捅了许武生一刀。这第一刀其实已经致命——包括后面的三刀,都是致命的。等许武生转过身子时,您又补了第二刀、第三刀。许武生倒地,您又及时地扑上去,捅了他第四刀。这时候,您已经用尽了全力。后面的十刀,可能都是在发泄,是一种下意识。是这样吧?

2 超早强水泥基灌浆料的研究

2.1 超早强水泥基灌浆料的配合比研究

超早强水泥基灌浆料配比复杂,不同的水泥品种或不同品种水泥进行复配,其各种添加剂、矿物掺合料的掺量配比也不同。

人力资源优化配置,前提是人力资源的整体素质要提升。要从人员的培养方面制定措施,在进行培训体系建设时将员工职业生涯规划融入其中,将员工技能培养、岗位晋升和培训工作紧密联系成一个整体,形成“培训-考核-授权-上岗”的良性培训模式,为人力资源优化配置奠定基础。

孙长征等[4]利用普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系辅以多种外加剂,高胶砂比研制出初始流动度大于325mm,30min保留值大于280mm;2h、28d抗压强度分别为34.80MPa、99.90MPa,24h抗折达13.82MPa的超早强灌浆料,确定最佳配合比为65%-75%的高铝水泥掺量,3%-8%的石膏掺量,3%-5%的硅灰掺量,20%-30%的42.5级普通硅酸盐水泥的掺量,胶砂比为1.0-1.5区间。

从结构上分,有流线型叶片的高速风轮,也有弓型叶片的低速风轮;有功能完善的多用途机组,也有性能单一的简易机组。从使用地域上分,南方为风力提水机配套的是低扬程、大泵径、大行程、大流量拉杆活塞泵和螺旋泵;简易型有以水车为提水工具,用于农田灌溉或者提取海水治盐。在北方,从水资源看,一般井深都在10m以上,所以风力提水机都设计成小泵径、小行程、小流量、高扬程,配活塞泵或膜片泵,主要用于解决人畜饮水和浇灌小型草牧场、饲草料地。

扶庭阳等[5]利用42.5级快硬硫铝酸盐水泥加入研配的三种硫铝酸盐水泥专用复合外加剂成功制备出硫铝酸盐水泥胶砂,可以与普通硅酸盐水泥胶砂很好的粘结,且具有良好的抗冻性、抗硫酸侵蚀性、抗裂性、体积稳定。通过试验配制出的主要成分为聚羧酸高效减水剂的复合减水剂RW饱和掺量约1.2%;由锂盐、钙盐和铝盐等复合而成复合早强剂ICCH最佳掺量在0.5%-0.6%;由硼酸盐、铝盐和有机钙盐等复合而成复合缓凝剂BS最佳掺量为0.5%-2.0%。

李峤玲[1]选用硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥作为复合胶凝材料,石英砂和普通河砂作为复合集料,掺入石灰促成早期生成大量钙钒石来提高早期强度并产生微膨胀,硼酸和酒石酸作缓凝剂、碳酸锂为早强剂,加入聚羧酸高性能减水剂、消泡剂,配制出2h抗压强度超过20MPa的超早强灌浆料。确定石灰最佳掺量为2%,普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥最佳比例为2∶8,胶砂比确定为1∶1.2为宜,普通砂取代石英砂量控制在40%以内,聚羧酸减水剂最佳掺量为5%,缓凝剂硼酸和酒石酸掺量分别为0.03%、0.075%,早强剂碳酸锂为0.1%。并得出结论流动度会随普通硅酸盐水泥掺量的增加略有下降,随着胶砂比的减小逐渐降低;灌浆料早期强度及后期强度均随着普通硅酸盐水泥掺量的增加而降低,随着胶砂比的减小呈现先增加后减小的变化趋势,随着普通砂掺量的增加而降低;干缩率会随着普通硅酸盐水泥掺量的增加逐渐变大,随着胶砂比的减小而减小,干缩率与石灰掺量和普通砂掺量成反比[2,3]

2.2 外加剂对超早强水泥基灌浆料的性能影响

于建军等[8]探讨硫酸钠、三乙醇胺和早强组分A复合对超早强灌浆料终凝时间、抗折强度和抗压强度等性能与结构的影响。试验结果表明:单掺三乙醇胺、硫酸钠和早强组分A最佳掺量分别为0.05%、0.8%和0.1%,超早强灌浆料的各项指标基本满足要求。将硫酸钠、三乙醇胺和早强组分A按合理比例进行复合后掺入,超早强灌浆料的2h的抗折强度和抗压强度分别提高了72.2%和79.0%,1d的抗折强度和抗压强度分别提高了69.8%和48.7%,7d抗折强度提高了22.4%和41%,28d的抗折强度和抗压强度都提高了8.0%。

马保国等[10]通过测定硫铝酸盐水泥净浆的流动性、凝结时间、水化热、XRD和DTG分析来研究了硅灰和硫酸铝对硫铝酸盐水泥水化历程的影响。结果表明,硅灰会因其表面的成核效应加快硫铝酸盐水泥水化速度,硫酸铝会促进硫铝酸盐水泥水化形成钙钒石,从而共同缩短硫铝酸盐水泥的凝结时间同时也降低其流动性。

大多数民营企业和张佳佳一样都感受到税收优惠带来的利好,云南健之佳健康连锁店股份有限公司财务总监李恒说:“公司有1400多家连锁店,是一家劳动密集型企业,个税改革过度期政策实施后,员工获得了实实在在的‘红包’,工作热情更加饱满。”

在灌浆料中掺入外加剂,可调节灌浆料凝结和硬化速率,加速或延缓凝结时间,提高灌浆料的减水或保水效果,解决泌水问题,增强灌浆料的稳定性、耐久性、防渗漏和抵抗破裂等性能,外加剂的种类和掺量不同会对灌浆料的强度和流动性等的影响也不同。

丁庆军等[9]使用硫铝酸盐水泥通过加入高效减水剂、缓凝剂、早强剂及抗水分散剂研制出水下抗分散性能优越,8h、28d水陆强度比都在0.85以上的水下超早强灌浆料。并得出硼酸的掺量增大会延长初终凝时间且减小抗压强度;碳酸锂作为早强剂可以加速硫铝酸盐水泥的凝结水化但会降低后期强度;抗水分散剂羟乙基纤维素掺量增加,抗水分散效果增强,但会延长凝结时间并降低强度。

2.3 矿物掺合料对超早强灌浆料性能的影响

李宪军等[11]首次采用硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏进行三元复合,在高胶砂比下,通过调整三者的复合比例,控制了C3A的含量,引入和早强促凝组分,实现了不同形貌AFt晶体结构的长期稳定性,通过90d试样SEM微观形貌图验证了交错致密排列稳定的AFt晶体结构存在。

陈大川等[7]通过在硫铝酸盐水泥中掺加外加剂的办法配制出超早强水泥胶砂,文中先通过单一组分的不同掺量对硫铝酸盐水泥的性能影响进行分析得出最佳掺量范围,然后采用正交试验优选出最佳配合比聚羧酸高效减水剂、硅灰、碳酸锂、亚硝酸钙、纳米钙掺量分别为1.0%,4.0%,0.1%,0.5%和0.5%。试验得出结论:碳酸锂对硫铝酸盐水泥的小时强度影响显著且掺量越大对硫铝酸盐水泥3d强度影响越严重;少量的亚硝酸钙对硫铝酸盐水泥小时强度有一定增强效果,但不明显,且掺量越大,3d强度增加越显著;聚羧酸高效减水剂在饱和掺量1.0%时可增大硫铝酸盐1h强度,但掺量大小对3d强度没有明显影响;纳米钙掺量在0.1%以内时,可以一定程度提高硫铝酸盐水泥的1h胶砂强度,掺量在0.25%-0.5%时,效果最明显,但当掺量过多时将会降低3d强度,少量纳米钙与硅灰组合可以有效解决泌水问题。

仲朝明等[6]用普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥复配,使用0-1mm石英砂为骨料,添加萘系减水剂、缓凝剂、膨胀剂、粉煤灰等材料研制出的超早强灌浆料成功应用于郑西客运专线、京沪高铁等高速铁路桥梁盆式橡胶支座安装工程中,试验中结论认为硼酸与酒石酸复配可以对硅酸盐与硫铝酸盐胶凝体系有较好的缓凝作用,掺入UEA型膨胀剂时必须进行湿养护,否则开裂风险比不掺膨胀剂的还要大。

矿物掺合料是超早强水泥基灌浆料的重要原材料之一。矿物掺合料能改善、调节灌浆料在施工过程中的物理性能,提高灌浆料的强度增加灌浆料的密实度。

张晓平等[12]研究了石膏、聚丙烯纤维对超早强灌浆料流动度、终凝时间、抗压强度与抗折强度等性能的影响。结果表明:石膏可以改善超早强灌浆料的力学强度性能,在石膏掺量为5%时,超早强灌浆料的水化速度较快,硬化浆体微膨胀,结构致密,力学强度等综合指标最好;聚丙烯纤维掺量在0.1%以内时,其力学强度和抗裂性随其掺量的增加而提高,当其掺量大于0.15%时,力学强度开始降低。聚丙烯纤维长度在9mm以内时,其抗折强度与纤维长度成正比;但当其长度超过12mm时,增强效果会略有下降。

考虑到两电平逆变器存在8个电压矢量,在价值函数优化过程中,需要对这8个电压矢量进行优化求解,这使得优化求解过程的计算量显著增加.为了降低优化求解的计算量,本工作设计了一种优化矢量选择器,通过定子磁链的给定值求得给定的电压矢量,使得在价值函数优化过程中只需对给定电压矢量所在扇区的3个电压矢量进行优化求解即可,有效降低了优化求解的计算量.下面对优化矢量选择器的设计过程进行详细描述.

2.4 温度对超早强水泥基灌浆料性能的影响

超早强水泥基灌浆料根据需要会用于不同温度环境下的工程中。因此要求灌浆料具备良好的低温温度适应能力和高温耐火性能。

仲朝明等[13]使用快硬硫铝酸盐水泥研制出的CGM-6抢修料,经过200次冻融后抗压强度损失1.2%,300次冻融后抗压强度损失2.9%;随着环境温度的降低1h抗压强度也会降低,但只要保证初始温度不低于20℃,即使-30℃环境温度下1h抗压强度也能达到20MPa以上。

张晓平等[14]对超早强灌浆料的耐火性能进行了研究,试验中利用不同比例的铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥复配超早强灌浆料,然后进行不同温度下燃烧30min,分析其耐高温机理,结果表明铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的配比为1∶7时,1000℃高温中30min燃烧后残留54.7%的抗压强度,且残留抗压强度与温度有较好的拟合关系,具有较好的经济效益。

张琪[15]研究了温度变化对超早强灌浆料强度的影响,作者采用正交试验来研究温度变化对超早强灌浆料立方体抗压强度的的影响,试验结果表明随着温度的升高在600℃左右,试块的抗压强度有不同程度的上升趋势,在600℃-800℃之间,试块的强度呈下降趋势,且在800℃的高温热处理后,各配比的超早强灌浆料试块的抗压强度仍能保持室温时的50%左右。

3 结语

在现今一些重要工程中以及重大抢修工程中,超早强水泥基灌浆料体现出比普通灌浆料较好的优越性,因此对超早强水泥基灌浆料的研究变得越来越有必要。如今超早强灌浆料仍存在一些缺陷如:其性能受施工季度、温度变化的影响大,不具备较强的适应性及较好的稳定性;灌浆料原料及外掺料较复杂,容易导致其生产成本高和性能不稳定,难以满足经济效益和性能的要求;又因施工中对不同胶凝体系的超早强灌浆料的指标要求也不一样,没有统一的标准和规范,导致超早强灌浆料的性能不一。今后的超早强灌浆料应向操作简便、成本低、环境友好型、适应性强的方向发展,这也是当前早强灌浆料领域的重要研究课题。在调整胶砂比、水胶比、细集料颗粒级配的基础上加入一定量的外加剂和掺和料,调整流动度、膨胀率、凝结时间和力学性能等指标,减少配比的复杂性,使其性能更加稳定且不易受施工现场环境及温度的影响。

参考文献

[1]李峤玲.超早强水泥基灌浆料的性能研究[D].哈尔滨工业大学,2011.

[2]张君瑞,顾海明,任俊杰,等.掺粉煤灰、硅粉的超短超细钢纤维超早强混凝土强度研究[J].江西建材,2017(10):6-7.

[3]郭勇,黄宗凯.超高强无收缩自密实灌浆料的研究与应用[J].江西建材,2007(2):17-18.

[4]孙长征,张晓平,赵同峰.多元复合超早强灌浆料试验[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2014,30(01):63-70.

[5]扶庭阳,罗玉萍,郭保林.超早强硫铝酸盐水泥胶砂的制备与性能研究[J].硅酸盐通报,2017,36(02):449-453.

[6]仲朝明,邵正明,王晓丰,等.高速铁路桥梁盆式橡胶支座灌浆料的研制及应用[J].铁道建筑,2009(10):18-21.

[7]陈大川,程超,黄政宇.几种外加剂组分对硫铝酸盐水泥性能的影响[J].铁道科学与工程学报,2015,12(05):1074-1082.

[8]于建军,张晓平,孙长征.早强剂复配和砂的级配对超早强灌浆料性能影响[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2014,30(02):298-304.

[9]丁庆军,何良玉,梁远博,等.超早强微膨胀水下灌浆料的研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2014,38(03):498-501.

[10]马保国.利用硫铝酸盐水泥和硅灰制备超早强自密实砂浆[A].中国硅酸盐学会房材分会、中国建筑学会建筑材料分会、中国硅酸盐学会水泥分会.第五届全国商品砂浆学术交流会论文集(5th NCCM)[C].中国硅酸盐学会房材分会、中国建筑学会建筑材料分会、中国硅酸盐学会水泥分会,2013∶9.

[11]李宪军,毕兴锁,王芳芳.硫铝酸盐水泥-铝酸盐水泥-石膏三元复合体系配制超早强材料的研究[J].混凝土,2013(07):4-6,10.

[12]张晓平,孙长征,赵同峰,等.石膏和聚丙烯纤维对超早强灌浆料性能影响研究[J].施工技术,2014,43(05):16-20.

[13]仲朝明,丁磊,文言.CGM-6抢修料的研究及应用[J].市政技术,2008(01):72-74,78.

[14]张晓平,孙长征,赵同峰,等.超早强灌浆料耐火性能试验研究[J].施工技术,2014,43(05):13-15,37.

[15]张琪.温度变化对超早强灌浆料强度的影响及其加固应用[D].沈阳建筑大学,2015.

 
吕飞
《江西建材》 2018年第05期
《江西建材》2018年第05期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号