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无机矿物聚合物混凝土收缩性能的研究

材料导报 2010年第10期24卷 65-67,73页

作者：王晴张崇燕丁兆洋隋智通东北大学材料与冶金学院沈阳110004 沈阳建筑大学材料学院沈阳110168

通过混凝土收缩试验,研究了水玻璃掺量、水玻璃模数、液固比、胶凝材料用量等因素对无机矿物聚合物混凝土收缩性能的影响。研究结果表明,随着水玻璃模数的增加,无机矿物聚合物混凝土的收缩呈现先降低后增加的趋势;而增加水玻璃掺量、降... 详细信息

通过混凝土收缩试验,研究了水玻璃掺量、水玻璃模数、液固比、胶凝材料用量等因素对无机矿物聚合物混凝土收缩性能的影响。研究结果表明,随着水玻璃模数的增加,无机矿物聚合物混凝土的收缩呈现先降低后增加的趋势;而增加水玻璃掺量、降低液固比和胶凝材料用量均能降低混凝土的收缩。

关键词：无机矿物聚合物混凝土矿渣偏高岭土收缩

基于灰色关联与二分法的无机矿物聚合物强度特性研究

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材料导报 2017年第23期31卷 182-186页

作者：王晴李天如张强丁兆洋沈阳建筑大学材料科学与工程学院沈阳110168

采用灰色关联分析法与二分法结合,研究了氧化物组成对无机矿物聚合物强度主导因素的影响。研究发现根据强度主导因素的不同可以将无机矿物聚合物分成两个区域,Ⅰ区CaO含量小于25%(ωCaO25%),该区强度受CaO含量的影响更大。分别在两区域... 详细信息

采用灰色关联分析法与二分法结合,研究了氧化物组成对无机矿物聚合物强度主导因素的影响。研究发现根据强度主导因素的不同可以将无机矿物聚合物分成两个区域,Ⅰ区CaO含量小于25%(ωCaO25%),该区强度受CaO含量的影响更大。分别在两区域内进行强度拟合,Ⅰ区符合二元多项式函数,Ⅱ区符合二元傅里叶函数。在各区域内进行强度拟合,拟合曲面投影图说明水玻璃模数在0.8~1.6时,Ⅰ区使用低模数水玻璃激发较好;当n(CaO)/n(SiO_2+Al_2O_3)无机矿物聚合物强度随着n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的增大而增大;当n(CaO)/n(SiO_2+Al_2O_3)>0.3时,开始显现出n(CaO)/n(SiO_2+Al_2O_3)对强度的影响,随着n(SiO_2)/n(Al_2O_3)的增大,强度呈现先增大后减小的趋势;Ⅱ区则是高模数水玻璃激发更好,水玻璃模数小时最高强度区域出现在n(CaO)/n(SiO_2+Al_2O_3)值大的区域,当激发剂模数增大时,最高强度区域n(CaO)/n(SiO_2+Al_2O_3)的值减小。

关键词：无机矿物聚合物强度主导因素氧化钙含量氧化硅/氧化铝物质的量比氧化钙/(氧化硅+氧化铝)物质的量比

无机矿物聚合物混凝土界面过渡区影响因素的研究

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混凝土 2009年第12期 48-51页

作者：王晴周宝玉丁兆洋隋智通沈阳建筑大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110168 东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110003

通过无机矿物聚合物与石材间的黏结强度来衡量界面过渡区的力学性能,并利用微观手段观察界面过渡区的微观结构探索影响无机矿物聚合物界面过渡区力学性能的主要因素,为无机矿物聚合物混凝土的进一步应用奠定基础。无机矿物聚合物与大理... 详细信息

通过无机矿物聚合物与石材间的黏结强度来衡量界面过渡区的力学性能,并利用微观手段观察界面过渡区的微观结构探索影响无机矿物聚合物界面过渡区力学性能的主要因素,为无机矿物聚合物混凝土的进一步应用奠定基础。无机矿物聚合物与大理石的界面黏结强度高于花岗岩的界面黏结强度,其28d界面黏结强度最高可达到7.9MPa。随着无机矿物聚合物中n(SiO2)/n(Al2O3)比值在2.6～2.9的范围内不断增加,无机矿物聚合物与大理石和花岗岩的界面黏结强度也在不断提高,最高可分别达到7.9MPa和4.3MPa。而随着n(SiO2)/n((Na2O)比值的不断增加,无机矿物聚合物与石材间的界面黏结强度则不断降低。无机矿物聚合物与石材间的界面过渡区力学性能受石材的种类和无机矿物聚合物自身的氧化物组成影响。

关键词：界面过渡区无机矿物聚合物黏结强度 n(SiO2)/n(Al2O3) n(SiO2)/n(Na2O)

无机矿物聚合物应用于龙山石窟岩体裂隙加固的试验研究

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新型建筑材料 2017年第5期44卷 58-62页

作者：王捷王逢睿申喜旺何真中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000 甘肃省岩土文物保护特种工程技术研究中心甘肃兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 武汉大学湖北武汉430072

结合当今文物保护材料的发展趋势,以匹配性及精细化保护修复为目标,开展了对于龙山石窟文物病害的调研评估、岩石文物灌浆材料的研发测试、匹配性灌浆技术的总结应用。以偏高岭土、硅粉及石灰石粉等为主要原料,制备出适宜于岩体裂隙灌... 详细信息

结合当今文物保护材料的发展趋势,以匹配性及精细化保护修复为目标,开展了对于龙山石窟文物病害的调研评估、岩石文物灌浆材料的研发测试、匹配性灌浆技术的总结应用。以偏高岭土、硅粉及石灰石粉等为主要原料,制备出适宜于岩体裂隙灌浆的材料,并就灌浆实施效果进行应用检测。对岩石文物的加固起到重要作用。

关键词：石窟保护裂隙注浆无机矿物聚合物灌浆材料

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无机矿物聚合物基修补砂浆的制备与应用研究

无机矿物聚合物基修补砂浆的制备与应用研究

作者：王晓壮沈阳建筑大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,道路的运输量和荷载量日益增长。水泥基混凝土路面作为一种刚性大、稳定性好承载力大的高级路面,在使用的过程中会因为荷载的反复作用及环境因素的影响,不可避免的会出裂缝、孔洞坑槽等等。假若局部病害得不到有效且及... 详细信息

随着社会的发展,道路的运输量和荷载量日益增长。水泥基混凝土路面作为一种刚性大、稳定性好承载力大的高级路面,在使用的过程中会因为荷载的反复作用及环境因素的影响,不可避免的会出裂缝、孔洞坑槽等等。假若局部病害得不到有效且及时的修补,最终会导致破坏不可逆转。现在市面上使用的路面修补材料成本高,而且不能做到绿色环保。无机矿物聚合物是一种新型胶凝材料,该无机聚合物具有三维网状结构的特点,由偏高领土,铝酸盐矿物或工业废渣等通过激发剂激发形成,其结构单元为[AlO4]和[SiO4]四面体。并具有陶瓷、高分子材料的特点。无机矿物聚合物被普遍认为是一种可以取代波特兰水泥的新型胶凝材料。本文的主要目的是通过实验研究制备出经济绿色环保的无机矿物聚合物基修补材料,应用到混凝土路面修补当中。采用矿渣、粉煤灰等工业废料为主要原料,采用水玻璃和NaOH为激发剂进行无机矿物聚合物基修补砂浆的制备,研究原料中氧化物含量以及原料配比对砂浆性能的影响,得出各因素对修补砂浆性能的影响规律和最佳配比。随后研究了硅灰、硫铝酸盐水泥和石膏等掺合料对修补砂浆性能的影响。在混凝土路面修补实验中,掺入了减水剂、缓凝剂和纤维对修补砂浆的性能进行改善,从而达到路面修补材料所要求的力学强度、凝结时间以及施工性能等要求。研究结果表明:以粉煤灰为主要原料,掺入不同掺量的矿渣和硅灰,均会对无机矿物聚合物砂浆的力学性能起到促进作用,但矿渣对强度的影响远大于硅灰。通过对原料中氧化物组成的分析可知:在含CaO体系中,抗压强度和抗折强度都随着CaO/(A1203+SiO2)的增大而增大,在无钙体系的无机矿物聚合物砂浆中,无机矿物聚合物砂浆的强度随n(Si02)/n(Al203)的增大而逐渐增大,当n(Si02)/n(Al203)达到3.8左右时,砂浆强度无明显变化,因此无机矿物聚合物砂浆体系中最适宜的n(Si02)/n(Al203)比值为3.8左右。通过对液固比、矿渣和粉煤灰掺量、水玻璃掺量和NaOH摩尔浓度等因素对修补砂浆性能的影响研究得出各因素最优水平,并通过L1656对配比进行优化,并得出各因素对修补砂浆性能影响的显著性大小。通过单因素和正交试验得出修补砂浆最佳配比为:矿渣掺量为0.8、液固比为0.35、水玻璃掺量为30%、NaOH摩尔浓度为3.2mol/L。通过在原料中掺入硅灰发现,能够明显提高修补砂浆的力学强度,且最佳掺量为2%;通过掺入硫铝酸盐水泥发现,对修补砂浆的力学强度没有促进作用,但是可以起到缓凝的作用;通过掺入石膏得出,石膏的掺入会明显延长砂浆的凝结时间,当掺量为4%时,凝结时间可以延长至50min。通过修补砂浆的道路修补实验发现其具有以下缺点:流动性较差,凝结时间较短,容易出现开裂的现象。通过掺入萘系减水剂,缓凝剂和玄武岩纤维对修补砂浆进行改性,得出的减水剂最佳掺量为1%,缓凝剂为0.6%、玄武岩纤维为0.4%。通过铺设试验段发现,改性后的无机矿物聚合物基修补砂浆1d抗压强度能达到30MPa以上抗折强度能达到6MPa左右,凝结时间在20～60min,后期粘结强度较高。能够满足各种面积的修补工程的施工性能和快速通车要求。

关键词：无机矿物聚合物修补砂浆氧化物组成力学性能凝结时间

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无机矿物聚合物基快速修补砂浆

散装水泥 2017年第4期 29-32页

作者：熊仕义张伟伦于美玲乔仲月沈阳建筑大学材料学院

本文目的,探究影响无机矿物聚合物基快速修补砂浆抗压强度和凝结时间的主要因素及其变化规律。探究方法,以矿碴和粉煤灰为主要原材料,加入纤维和减水剂作为辅助材料,在碱性激发剂作用下,常温下制备无机矿物聚合物砂浆和净浆。探究结果,... 详细信息

本文目的,探究影响无机矿物聚合物基快速修补砂浆抗压强度和凝结时间的主要因素及其变化规律。探究方法,以矿碴和粉煤灰为主要原材料,加入纤维和减水剂作为辅助材料,在碱性激发剂作用下,常温下制备无机矿物聚合物砂浆和净浆。探究结果,水玻璃模数在0.76~0.93范围内,水玻璃掺量为0.34%,胶凝材料掺量为4时,无机矿物聚合物基快速修补砂浆可以兼顾早强和快硬;试件可在10~20min内凝结硬化,3d抗压强度达到33.9MPa;是一种早强快硬的新型修补材料。

关键词：无机矿物聚合物快速修补砂浆抗压强度凝结时间

无机矿物聚合物与C-S-H和N-A-S-H凝胶的对比研究

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无机矿物聚合物与C-S-H和N-A-S-H凝胶的对比研究

无机矿物聚合物混凝土界面过渡区影响因素的研究

中国硅酸盐学会水泥分会第六届学术年会

作者：王晴张强李天如丁兆洋沈阳建筑大学材料科学与工程学院沈阳建筑大学公共分析测试中心

采用溶胶凝胶法制备C-S-H凝胶和N-A-S-H凝胶,以矿渣、硅灰和偏高岭土为主要原料制备无机矿物聚合物,分别对凝胶及无机矿物聚合物固化产物进行了FTIR、XRD、SEM、TG-DSC分析。XRD和IR图谱显示在高钙体系中无机矿物聚合物与纯C-S-H凝胶趋... 详细信息

采用溶胶凝胶法制备C-S-H凝胶和N-A-S-H凝胶,以矿渣、硅灰和偏高岭土为主要原料制备无机矿物聚合物,分别对凝胶及无机矿物聚合物固化产物进行了FTIR、XRD、SEM、TG-DSC分析。XRD和IR图谱显示在高钙体系中无机矿物聚合物与纯C-S-H凝胶趋于一致,而在低钙体系中无机矿物聚合物与纯N-A-S-H凝胶更接近;TG-DSC分析发现,在无钙体系中无机矿物聚合物内部没有化学结合水,而在含钙体系中无机矿物聚合物中随着钙含量的增加,化学结合水含量逐渐增加,这是由于体系中C-S-H凝胶产生的;SEM分析发现低钙体系无机矿物聚合物具有明显的三维空间网络结构,其单体为四面体结构,尺寸在90nm-120nm的范围内;在高钙体系中无机矿物聚合物内部N-A-S-H与C-S-H共存,C-S-H分散在N-A-S-H网络结构的边界以及缺陷处。研究结果表明:无机矿物聚合物为双凝胶体系,高钙体系以C-S-H凝胶为主,低钙体系以N-A-S-H凝胶为主。

关键词：无机矿物聚合物溶胶凝胶法 C-S-H凝胶 N-A-S-H凝胶 CaO含量

来源： cnki会议评论

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无机矿物聚合物混凝土界面过渡区影响因素的研究

氧化钙含量对无机矿物聚合物混凝土耐久性能的影响

中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会

作者：王晴周宝玉张崇燕隋智通东北大学材料与冶金学院沈阳建筑大学材料科学与工程学院

通过无机矿物聚合物与石材间的黏结强度来衡量界面过渡区的力学性能,并利用微观手段观察界面过渡区的微观结构探索影响无机矿物聚合物界面过渡区力学性能的主要因素,为无机矿物聚合物混凝土的进一步应用奠定基础。无机矿物聚合物与大理石的界面黏结强度高于花岗岩的界面黏结强度,其28d界面黏结强度最高可达到7.9MPa。随着无机矿物聚合物中n(SiO2)/n(Al2O3)比值在2.6～2.9的范围内不断增加,无机矿物聚合物与大理石和花岗岩的界面黏结强度也在不断提高,最高可分别达到7.9MPa和4.3MPa。而随着n(SiO2)/n(Na2O)比值的不断增加,无机矿物聚合物与石材间的界面黏结强度则不断降低。无机矿物聚合物与石材间的界面过渡区力学性能受石材的种类和无机矿物聚合物自身的氧化物组成影响。

关键词：界面过渡区无机矿物聚合物黏结强度 n(SiO2)/n(Al2O3) n(SiO2)/n(Na2O)

来源： cnki会议评论

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氧化钙含量对无机矿物聚合物混凝土耐久性能的影响

作者：冉坤沈阳建筑大学

学位级别：硕士

无机矿物聚合物,是以天然铝硅酸盐矿物或工业固体废弃物为主要原料,与偏高岭土和适量碱硅酸盐溶液充分混合后成型硬化形成的一种新型生态节能材料。其主要性能与陶瓷相似,主要组成单体是无机[Si04]四面体与[AlO4]四面体,结构上则具有空... 详细信息

无机矿物聚合物,是以天然铝硅酸盐矿物或工业固体废弃物为主要原料,与偏高岭土和适量碱硅酸盐溶液充分混合后成型硬化形成的一种新型生态节能材料。其主要性能与陶瓷相似,主要组成单体是无机[Si04]四面体与[AlO4]四面体,结构上则具有空间三维网络结构。本课题以矿渣、偏高岭土和粉煤灰为主要原材料,制备无机矿物聚合物净浆及混凝土。研究原材料中CaO含量与n(SiO2)/n(AI2O3)摩尔比对无机矿物聚合物净浆及混凝土力学性能与耐久性的影响。采用快速砂浆棒法,研究无机矿物聚合物砂胶试件的碱集料反应;采用电通量法,研究其氯离子渗透性能;同时,采用XRD分析方法对无机矿物聚合物样品进行表征。研究表明,随着原材料中CaO含量增加净浆与混凝土的抗压强度呈现缓慢增长。到28d龄期,原材料中CaO含量变化对抗压强度影响较大,随着原材料中CaO含量的增加净浆与混凝土28d抗压强度先降低后增大。原材料中CaO含量为20%的混凝土试件强度最大,达41.10MPa,而原材料中CaO含量为15%时强度最低,仅为26.5MPa。同时,无机矿物聚合物净浆与混凝土的3d与7d抗压强度的随n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比的增加而减小,28d抗压强度随其增加而增大。通过快速砂浆棒法试验得出,随原材料中CaO含量的增加,无机矿物聚合物胶砂试件的线性膨胀率持续增加;当粉煤灰掺量为58.18%时,其抑制AAR反应效果最好,线性膨胀率仅为0.005%,抗碱集料反应能力最大。无机矿物聚合物胶砂砂件14d线性膨胀率随着n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比的增加均表现出先降低后升高的趋势,n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比对无机矿物聚合物砂浆试件线性膨胀率的影响在不同CaO含量下变化时出现不同的临界点。氯离子渗透试验中,随着原材料中CaO含量的增加,无机矿物聚合物抗氯离子渗透性能提高,当CaO含量达到20%,14d混凝土氯离子电通量达到最小平均值3402C。随着n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比的增加,无机矿物聚合物抗氯离子渗透性能先提高后降低,其拐点随CaO含量的变化而变化。通过SEM分析得出,无机矿物聚合材料的28d结构的致密程度随着龄期与原材料中CaO含量的增长而增长,在碱激发作用下无矿物聚合材料的内部结构逐渐完整,以离子键和共价键为主的网络结构逐渐形成,抗压强度增大,抗氯离子渗透能力增强。

关键词：无机矿物聚合物 CaO含量 n(SiO2)/n(Al2O3)摩尔比抗压强度碱集料反应氯离子渗透