对浸泡在0.44%和5.00%硫酸钠溶液中水灰比为0.24、0.28和0.32的硬化水泥浆体不同龄期下的膨胀率、质量损失和抗压抗蚀系数等性能进行了研究,并采用差热分析仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对侵蚀产物物相和微结构进行了分析。结果表明:水泥浆体出现由边角向内部逐层侵蚀,导致水泥试件膨胀、开裂和剥落;增加水灰比和环境中硫酸根离子浓度都会加速侵蚀破坏;在高浓度侵蚀环境下,劣化过程包含慢速破坏阶段和快速破坏阶段,石膏的大量形成是引起试件快速破坏的主要原因。

以高性能混凝土用胶凝材料为研究对象,研究了粉煤灰、矿粉在不同养护湿度和温度下对水泥浆体变形性能的影响规律。结果表明:饱水养护时,粉煤灰的掺入降低了水泥浆体的水养膨胀变形;养护温度升高、粉煤灰掺量增加,水泥浆体水养膨胀变形降低幅度增大,但不同水养温度下掺入矿粉对水泥浆体膨胀变形无明显影响;密封养护时,掺入粉煤灰可有效抑制水泥浆体的自收缩,但矿粉掺入会增大水泥浆体自收缩;干燥养护时,掺入粉煤灰对水泥浆体有一定的减缩作用,而矿粉的掺入会增大水泥浆体的干燥收缩。

为了研究不同因素对水泥浆体流变性能的影响,采用黏度计对水灰比0.6~1.4的水泥浆体在水化时间0、10、20、30、40 min进行流变性能试验。结果表明:水灰比为0.6~0.8的水泥浆体是幂律流体,0.9~1.1的水泥浆体是宾汉姆流体,1.2~1.4的水泥浆体是牛顿流体;可用指数函数表征水化时间与水灰比对水泥浆体流变性能的影响。

通过测试流动度和由Bingham流变模型拟合所得的流变参数,研究了未掺与掺聚羧酸减水剂(TX50)两种条件下含泥量对水泥浆体流变性能的影响因素及其规律。结果表明:含泥量对水泥浆体塑性黏度的影响程度明显大于其对流动度的影响;水灰比与未掺减水剂的水泥浆体的流动度、塑性黏度、屈服应力分别呈线性关系、幂函数关系、指数关系;减水剂与RP8抑制组分的掺入均可增加水泥浆体的流动度,降低塑性黏度,且对流动度的影响程度明显大于对塑性黏度的影响程度。

研究了聚丙烯酰胺(PAM)对水泥浆体流动度的影响规律,测试了水泥颗粒的粒径分布、水泥浆体的流变参数和水泥颗粒对减水剂的吸附率,分析了PAM影响机理。结果表明:微量的PAM可使水泥浆体的流动度显著下降;PAM促进了水泥浆体絮凝、提升了水泥浆体的黏度是造成水泥浆体流动度不良的主要原因。

研究了不同掺量锂渣的水泥浆体强度、自收缩和干燥收缩,并采用压汞法和扫描电镜分析了水泥浆体的微观结构。结果表明锂渣的掺入明显降低了水泥浆体的早期抗压强度、自收缩和干燥收缩,但后期抗压强度下降幅度降低,当锂渣掺量不超过15%时,锂渣可以提高水泥浆体的后期抗压强度。掺15%锂渣的水泥浆体120 d的孔隙率小于纯水泥浆体,且锂渣颗粒表面有大量水化产物生成。同时,锂渣的掺入明显降低水泥浆体10～50 nm的孔隙率,从而降低了水泥浆体的自收缩和干燥收缩。

通过压汞法研究了不同活性MgO对硬化水泥浆体孔结构的影响,探索了养护制度以及粉煤灰对外掺MgO硬化水泥浆体孔结构的影响规律。结果表明,40℃水养时,低活性值的MgO显著降低了硬化水泥浆体的孔隙率和毛细孔体积,优化了水泥浆体的孔结构;提高养护湿度或温度,促进了外掺MgO水泥浆体孔结构的优化分布;粉煤灰可进一步优化MgO水泥浆体的孔结构,即单掺MgO对水泥浆体孔结构的优化作用<粉煤灰与MgO复掺的<单掺粉煤灰的。

金属丝网不仅能够有效提高水泥混凝土材料的抗侵彻、抗冲击性能,还可以起到减少裂缝等作用。本文在1~18GHz波段范围内研究了金属丝网增强水泥净浆的吸波性能,在10k Hz^1.5GHz频率内进行了金属丝网增强水泥砂浆的电磁屏蔽性能测试。结果表明,厚度为10mm时最大电磁波吸收率约为16d B,大于6d B的累计带宽有5.5GHz,30mm时最大吸收率约9d B,大于6d B的累计带宽有3GHz。钢丝网复合水泥砂浆具有良好的屏蔽效能:随着频率的增加,屏蔽效能逐渐增加。当频率大于450MHz时,屏蔽效能都大于8d B;镀锌钢丝网复合水泥砂浆最大屏蔽效能约16d B,而没有镀锌的能够达到20d B。

研究了高吸水性树脂(SAP)对硅酸盐水泥浆体的凝结时间、抗压强度、自收缩和电阻率的影响规律。结果表明:高吸水性树脂能延长水泥浆体的凝结;当SAP掺量增大时,水泥浆体的抗压强度减小,SAP掺量为0.6%的硬化水泥浆体在28d龄期时的抗压强度为空白组的80%;水泥浆体在7d内的自收缩随着高吸水性树脂掺量的增加而减小,SAP掺量为0.6%的硬化水泥浆体的自收缩减缩率达31.6%;水泥浆体电阻率在3d内随着SAP掺量的增加而减小;早龄期水泥浆体的自收缩与电阻率呈正相关关系,根据水泥浆体的电阻率变化曲线可以预测自收缩的发展趋势。