硫酸鈣晶須水泥砂漿力學(xué)性能及增強(qiáng)機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 10:56
針對(duì)水泥砂漿使用環(huán)境的多樣性要求,結(jié)合硫酸鈣晶須的自身特點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)與增韌的目的,采用外摻法將硫酸鈣晶須加入水泥砂漿,通過實(shí)驗(yàn)研究了2%,4%,6%和8%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))摻量的硫酸鈣晶須對(duì)水泥砂漿物理性能和力學(xué)性能的影響,提出了水泥砂漿工作性能最好,力學(xué)強(qiáng)度最優(yōu)時(shí)的硫酸鈣晶須摻量及水灰比,并通過微觀試驗(yàn)分析了硫酸鈣晶須水泥砂漿的強(qiáng)度增強(qiáng)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間隨硫酸鈣晶須摻量的增大先延長后縮短,當(dāng)硫酸鈣晶須摻量為4%時(shí),水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間最長;當(dāng)水灰比為0.5,硫酸鈣晶須摻量為6%時(shí),水泥砂漿的抗折抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)效果最佳;硫酸鈣晶須可以緩解水泥砂漿內(nèi)部裂縫尖端的應(yīng)力集中,阻礙裂紋發(fā)展,晶須與水泥基體界面的橋接效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了整體的增強(qiáng)和增韌。
【文章來源】:西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
硫酸鈣晶須的微觀形貌
按照水灰比0.45,0.5,0.55,灰砂比0.33,硫酸鈣晶須摻量0,2%,4%,6%,8%的比例,分別配制水泥砂漿,探究各因素對(duì)流動(dòng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,在水灰比確定的情況下,隨著硫酸鈣晶須摻量的增加,砂漿的擴(kuò)散直徑隨之變小即流動(dòng)度呈下降趨勢。當(dāng)晶須摻量由0%增加到2%時(shí),流動(dòng)度小幅降低,平均降幅為6%;當(dāng)晶須摻量由2%升到4%時(shí),砂漿流動(dòng)度降低的幅度變大,平均降幅為11%;當(dāng)晶須摻量由6%增加到8%時(shí),此時(shí)砂漿的流動(dòng)度降低幅度很小,平均僅為5%.由測試結(jié)果可知,在水灰比一定的情況下,當(dāng)硫酸鈣晶須摻量2%時(shí),砂漿流動(dòng)度變化不大,其流動(dòng)性沒有顯著的劣化現(xiàn)象,這主要是因?yàn)榱蛩徕}晶須超細(xì)的針狀結(jié)構(gòu)和較高的彈性模量[10]能夠使晶須在水泥漿體中保持均勻分布,且晶須間相互纏繞現(xiàn)象比較少,在砂漿中也不會(huì)纏繞成團(tuán)[11]。由于硫酸鈣晶須表面光潔,一定程度上可以減少水泥砂漿基體的內(nèi)部流動(dòng)和剪切阻力[12],降低流動(dòng)度損失。但當(dāng)硫酸鈣晶須摻量過多后,單位體積的砂漿晶須表面積和分布密度會(huì)隨之增加[13],裹覆晶須表面所需要的水泥砂漿也隨之增大,因此,當(dāng)水泥漿數(shù)量不變時(shí),砂漿的連續(xù)性降低,進(jìn)而流動(dòng)性降低[14]。
在標(biāo)準(zhǔn)用水量的前提下,摻加0%,2%,4%,6%,8%這5個(gè)不同摻量的硫酸鈣晶須,分別進(jìn)行凝結(jié)時(shí)間測定,分析硫酸鈣晶須對(duì)水泥砂漿初凝及終凝時(shí)間的影響。由圖4可知,水泥中加入硫酸鈣晶須可起到緩凝的作用,延長水泥的初凝和終凝時(shí)間,但如果硫酸鈣晶須摻量過高,會(huì)使水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間變短。硫酸鈣晶須的摻量在4%以下時(shí)可起到緩凝效果,但當(dāng)摻量大于4%后,將不再起到緩凝效果,導(dǎo)致凝結(jié)時(shí)間縮短。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳納米管增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的自收縮及抗裂性能[J]. 施韜,李澤鑫,李閃閃. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]制備硫酸鈣晶須的探討[J]. 賈曉華,張永松,李春林,陳朝佳,黃偉,賈松坡. 中國井礦鹽. 2018(05)
[3]纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 暴英波. 天津建設(shè)科技. 2018(04)
[4]纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的纖維混雜效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 李黎,曹明莉,馮嘉琪. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]無水硫酸鈣晶須對(duì)不同種類石膏基復(fù)合材料性能的影響[J]. 陳暢,郭政,伍勇華,史思濤,李國新,蘇明周,王會(huì)萌. 人工晶體學(xué)報(bào). 2018(07)
[6]硫酸鈣晶須制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王露琦,熊道陵,李洋,宗毅,曹雪文,歐陽少波. 有色金屬科學(xué)與工程. 2018(03)
[7]劍麻纖維砂漿抗?jié)B防裂性能試驗(yàn)[J]. 盧小麗,蘇潔,李麗平. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]脫硫石膏晶須對(duì)水泥基材增強(qiáng)行為的研究[J]. 張小婷,宋強(qiáng),汪瀟,楊留栓. 硅酸鹽通報(bào). 2017(04)
[9]硫酸鈣晶須對(duì)再生混凝土耐久性能的影響研究[J]. 張冬梅,耿歐,趙園園. 混凝土. 2017(02)
[10]硫酸鈣晶須制備的研究進(jìn)展[J]. 王鴻康,侯煒,何偉艷,王少青. 內(nèi)蒙古石油化工. 2017(01)
碩士論文
[1]多尺度無機(jī)晶須增強(qiáng)油井水泥基材料及機(jī)理研究[D]. 鄧雙.西南石油大學(xué) 2017
[2]硫酸鈣晶須對(duì)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響研究[D]. 張弛.東北大學(xué) 2015
[3]無機(jī)礦物纖維增強(qiáng)水泥砂漿的試驗(yàn)研究[D]. 姚航.大連理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3235062
【文章來源】:西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
硫酸鈣晶須的微觀形貌
按照水灰比0.45,0.5,0.55,灰砂比0.33,硫酸鈣晶須摻量0,2%,4%,6%,8%的比例,分別配制水泥砂漿,探究各因素對(duì)流動(dòng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,在水灰比確定的情況下,隨著硫酸鈣晶須摻量的增加,砂漿的擴(kuò)散直徑隨之變小即流動(dòng)度呈下降趨勢。當(dāng)晶須摻量由0%增加到2%時(shí),流動(dòng)度小幅降低,平均降幅為6%;當(dāng)晶須摻量由2%升到4%時(shí),砂漿流動(dòng)度降低的幅度變大,平均降幅為11%;當(dāng)晶須摻量由6%增加到8%時(shí),此時(shí)砂漿的流動(dòng)度降低幅度很小,平均僅為5%.由測試結(jié)果可知,在水灰比一定的情況下,當(dāng)硫酸鈣晶須摻量2%時(shí),砂漿流動(dòng)度變化不大,其流動(dòng)性沒有顯著的劣化現(xiàn)象,這主要是因?yàn)榱蛩徕}晶須超細(xì)的針狀結(jié)構(gòu)和較高的彈性模量[10]能夠使晶須在水泥漿體中保持均勻分布,且晶須間相互纏繞現(xiàn)象比較少,在砂漿中也不會(huì)纏繞成團(tuán)[11]。由于硫酸鈣晶須表面光潔,一定程度上可以減少水泥砂漿基體的內(nèi)部流動(dòng)和剪切阻力[12],降低流動(dòng)度損失。但當(dāng)硫酸鈣晶須摻量過多后,單位體積的砂漿晶須表面積和分布密度會(huì)隨之增加[13],裹覆晶須表面所需要的水泥砂漿也隨之增大,因此,當(dāng)水泥漿數(shù)量不變時(shí),砂漿的連續(xù)性降低,進(jìn)而流動(dòng)性降低[14]。
在標(biāo)準(zhǔn)用水量的前提下,摻加0%,2%,4%,6%,8%這5個(gè)不同摻量的硫酸鈣晶須,分別進(jìn)行凝結(jié)時(shí)間測定,分析硫酸鈣晶須對(duì)水泥砂漿初凝及終凝時(shí)間的影響。由圖4可知,水泥中加入硫酸鈣晶須可起到緩凝的作用,延長水泥的初凝和終凝時(shí)間,但如果硫酸鈣晶須摻量過高,會(huì)使水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間變短。硫酸鈣晶須的摻量在4%以下時(shí)可起到緩凝效果,但當(dāng)摻量大于4%后,將不再起到緩凝效果,導(dǎo)致凝結(jié)時(shí)間縮短。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳納米管增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的自收縮及抗裂性能[J]. 施韜,李澤鑫,李閃閃. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]制備硫酸鈣晶須的探討[J]. 賈曉華,張永松,李春林,陳朝佳,黃偉,賈松坡. 中國井礦鹽. 2018(05)
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[4]纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的纖維混雜效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 李黎,曹明莉,馮嘉琪. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]無水硫酸鈣晶須對(duì)不同種類石膏基復(fù)合材料性能的影響[J]. 陳暢,郭政,伍勇華,史思濤,李國新,蘇明周,王會(huì)萌. 人工晶體學(xué)報(bào). 2018(07)
[6]硫酸鈣晶須制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王露琦,熊道陵,李洋,宗毅,曹雪文,歐陽少波. 有色金屬科學(xué)與工程. 2018(03)
[7]劍麻纖維砂漿抗?jié)B防裂性能試驗(yàn)[J]. 盧小麗,蘇潔,李麗平. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]脫硫石膏晶須對(duì)水泥基材增強(qiáng)行為的研究[J]. 張小婷,宋強(qiáng),汪瀟,楊留栓. 硅酸鹽通報(bào). 2017(04)
[9]硫酸鈣晶須對(duì)再生混凝土耐久性能的影響研究[J]. 張冬梅,耿歐,趙園園. 混凝土. 2017(02)
[10]硫酸鈣晶須制備的研究進(jìn)展[J]. 王鴻康,侯煒,何偉艷,王少青. 內(nèi)蒙古石油化工. 2017(01)
碩士論文
[1]多尺度無機(jī)晶須增強(qiáng)油井水泥基材料及機(jī)理研究[D]. 鄧雙.西南石油大學(xué) 2017
[2]硫酸鈣晶須對(duì)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響研究[D]. 張弛.東北大學(xué) 2015
[3]無機(jī)礦物纖維增強(qiáng)水泥砂漿的試驗(yàn)研究[D]. 姚航.大連理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3235062
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