套筒灌浆料是装配式建筑钢筋与套筒连接的关键材料,为了满足冬季施工的要求,分别研制出操作时间较长的P-1型和强度较高的P-2型两种负温套筒灌浆料,并对其竖向膨胀率、抗折强度、抗压强度等主要性能进行了测试分析。研究表明,两种套筒灌浆料各项性能指标均符合JG/T 408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》的要求。

将不同比例的碳纳米管掺入水泥砂浆,制备了六组水泥砂浆复合材料试件,分析了不同龄期下不同掺量的碳纳米管分散液对水泥砂浆力学性能的影响。研究结果表明:少量碳纳米管的掺入,会使水泥砂浆的力学性能提高,但是掺量过高时反而会有所下降。碳纳米管对水泥砂浆早期的力学性能提高较大,当水灰比为0.50时,碳纳米管的掺加量存在一个最优值。

通过对比不同粒度磷渣作为胶凝材料的火山灰活性、磷尾矿作为惰性填料和将磷尾矿处理后物料制备硅酸钙板制品,结果表明,S95级磷渣28d火山灰活性指数>90%;磷尾矿作为惰性填料制备出的制品抗折强度<6MPa且尾矿的掺量<10%;磷尾矿处理后物料制备出制品抗折强度>9MPa且配比中废弃物的掺量>40%,制品抗折强度随着保温时间延长逐渐降低,最佳保温时间为6h。

通过表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮和超声作用,将工业级碳纳米管分散在水溶液中,制备了碳纳米管水泥净浆和碳纳米管水泥砂浆,标准养护28 d后测试其力学性能。试验结果显示,工业级碳纳米管在掺量为水泥质量分数的0.05%、0.1%、0.5%时,水泥净浆抗折强度分别提高:2.503%、-21.808%、-12.302%;抗压强度分别提高:11.966%、13.039%、10.866%。同样掺量的碳纳米管,水泥砂浆的抗折强度提高幅值分别为:17.16%、7.07%、3.72%;水泥砂浆的抗压强度提高幅值为:8.07%、2.61%、-5.24%。SEM结果表明,适量分散良好的工业级碳纳米管在水泥基体内呈桥接状分布,随着掺量的增加,团聚作用明显,碳纳米管呈现出簇拥现象。压汞试验结果显示,在水泥基材料内适量添加工业级碳纳米管,水泥基材料的孔隙率降低,有害孔的数量减小,水泥基材料内部孔隙结构得到改善。

通过对磨细钢渣粉的物理性质和化学成分分析,发现磨细钢渣粉中含有较高的金属氧化物,且活性指数高达107%。本文选用磨细钢渣粉作为导电相材料,以磨细钢渣粉取代水泥作为胶凝材料来制备钢渣混凝土。试验结果表明,随着钢渣粉取代量的增加,钢渣混凝土的电阻率明显下降,具有良好的导电性能;当钢渣粉取代水泥质量的10%~40%时,钢渣混凝土的抗压、抗折强度呈非线性增大,抗压强度最高可达92.1MPa。说明钢渣混凝土具有高强度和低电阻率的特征。

为了研究钢渣粉对不同水泥的影响,用钢渣粉部分替换普通硅酸盐水泥钢渣混凝土、高抗硫酸盐硅酸盐水泥钢渣混凝土、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土中的水泥,比较使用这三种水泥钢渣混凝土3d、7d和28d的抗折、抗压强度的发展变化。试验结果表明:普通硅酸盐水泥、高抗硫酸盐硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土的钢渣粉最优掺量分别是20%、10%、10%,合理掺量范围一般不应超过30%、30%、20%。

将稻草原材料制成不同粒径的微粒,并分别按不同掺量制成复合砂浆,通过试验得到复合砂浆抗折强度、抗压强度、干缩率以及导热系数变化规律。研究结果表明,稻草纤维微粒能有效改善砂浆物理力学性能,为节能环保起到有效的推动作用。

将稻草纤维掺入量定为0、2.5%、5%、7.5%、10%,并将稻草纤维分成丝状和粉末状,研究了不同形状、不同掺量的稻草纤维水泥基复合材料的力学性能。结果表明,随着丝状和粉末状纤维的加入,试件的抗压强度和抗折强度总体呈降低趋势,但抗冲击性能得到了明显的提升;随着稻草纤维掺量的增加,丝状水泥基复合材料的抗冲击性能增强会稳定在一个范围内,而粉末状水泥基复合材料的抗冲击性能会逐步增高并在掺量为10%时达到最佳。

为改善混凝土脆性、易开裂缺点,提高纤维与混凝土的黏结强度,同时提高混凝土强度,综合考虑三者的基础上,采取在混凝土中掺入钢纤维,并使用磁化水代替普通水,制备磁化水钢纤维混凝土,进行三种水流速度和四种钢纤维体积率条件下的抗折强度试验。试验结果表明,对于普通水和磁化水钢纤维混凝土,抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大;磁化水能有效提高钢纤维混凝土的抗折强度;当钢纤维体积率为1.8%,水流速度为2.1m/s时抗折强度提高幅度较大,增长率为27.38%。

利用粉煤灰、废弃混凝土再生粗骨料分别代替部分水泥及部分天然粗骨料,拌制基准组再生混凝土,并对基准组再生混凝土改变混杂钢纤维掺入率,分析了其流动性及力学性能。试验结果表明,随着混杂钢纤维掺入率的增加,混凝土的流动性急剧降低,但对混凝土抗压强度、弹性模量均有不同程度的增强作用,尤以改善混凝土劈拉、抗折强度最为显著,并且随着混杂钢纤维掺入率的增加,增强作用更加明显。