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复合胶凝材料范文8篇(全文)复合胶凝材料范文(精

选8篇)

复合胶凝材料第1篇

战争条件下，国防工程面临打击危险，为保证整个工程防御

体系的安全，需要及时快速进行修补、加固，保证人员、设备安

全，因此，对国防工程的快速维修加固至关重要。因而高性能修

补材料的配制和应用成为重中之重，同时，在一些特殊施工条件

下也需要对工程进行快速的修补加固，以保证工程建设正常进行。

目前，国内对修补材料的研究主要集中在传统的环氧树脂砂

浆或树脂混凝土上，而此类复合材料对材料的相容性要求较高，

配制较为复杂，造价高后期有机物表现出的老化、开裂等破坏现

象使得修补材料的性能大为下降，同时大多数硅酸盐水泥基修补

材料不能满足快速凝结硬化、早强的要求。在一些抢险工程中

用到的硫铝酸盐水泥虽然具有凝结时间快、早强高等优点，但存

在后期强度倒缩、凝结时间过快，不便于施工等缺点，同时硫铝

酸盐水泥目前仍不是主流水泥品种，它的一些机理还不是十分清

晰，生产厂家少，造价高，这些都限制了这种水泥的广泛应用

[1,2,3,4,5]。

因此，本文将普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥按不同比例进

行复合，既发挥普通硅酸盐水泥的后期稳定特性，更主要的是充

分发挥硫铝酸盐水泥快凝早强优点，在确定基准配合比的基础上

掺加抗裂纤维、超细矿物掺合料、减水剂等材料，研究复合体系

的凝结时间、强度、变形等性能，优化复合体系配合比，满足快

速修补的特殊要求。

1普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的水化机理

普通硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、

由于其易干缩、凝结速度慢，在一些特殊工程，如紧急抢修、堵

漏等工程中不能满足特殊要求。

硫铝酸盐水泥以石灰石、铝矾土为主要原料结合活性材料

经高温烧结得到以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物的熟料，

再以适当石膏和混合材料磨细制成。硫铝酸盐水泥加水后凝结

时间很快，这主要是水泥矿物中无水硫铝酸钙和硅酸二钙可以很

快水化，迅速形成大量溶解度较低的水化物-高硫型水化硫铝酸

钙(钙矾石),同时另一矿物硅酸二钙水化后生成Ca(OH)2和水化

硅酸钙(C-SH凝胶)。

通常情况下，不同品种的水泥不能混合使用为了同时发挥

两种不同水泥的优点，将两种水泥按比例进行复配，以期满足快

速修补材料的各项要求。在普通硅酸盐水泥中加入适量硫铝酸

盐水泥后，出现促凝早强现象，这是因为加入的硫铝酸盐水泥消

耗了Ca(OH)2的浓度，降低了水泥浆体的碱度，加快了普通硅酸

盐水泥中硅酸钙的水化作用，加快了水化速度，同时硫铝酸盐水

泥中的无水硫铝酸钙快速与石膏反应生成钙矾石，出现快速凝

结，水泥砂浆的早期强度大大提高，但浆体的流动性减小[6]。

2硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥复合胶凝体系

2.1凝结时间

硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的配比如表1所示，硫

采用外加剂的条件下，分别测定胶砂的凝结时间，在此基础上研

究硫铝酸盐水泥掺量对普通硅酸盐水泥凝结时间的影响变化规

《建筑砂浆基本性能试验方法标准》进行，即采用贯入阻力法确

定砂浆拌合物的凝结时间。

从试验结果可以看到，复合胶凝材料的凝结时间随着硫铝酸

盐水泥(SAC)掺量的增加而减小。在这一复合体系中，以硅酸盐

矿物为主，而对体系凝结时间起主要作用的是引入含有早期水化

活性高的硫铝酸盐水泥，硫铝酸盐水泥中的无水硫铝酸钙在适量

石膏存在的条件下快速水化生成钙矾石，水泥砂浆的早期强度大

大提高，但同时浆体的流动性减小，因此，硫铝酸盐水泥能够很好

地发挥其快硬早强的性能；当SAC掺量在5?0??间时，复合胶

凝体系的凝结时间降低较快，约降低了50???SAC掺量在

15?0??间时，复合胶凝体系的凝结时间基本上在80min左右，

完全可以满足现场快速修补施工要求。但随着进一步加大硫铝

酸盐水泥的含量，会使其凝结时间较短，在一定程度上造成现场

施工来不及进行。

2.2变形性能

良好的变形性能是对修补材料的首要要求。为了验证和分

析复合胶凝体系的变形性能，在硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合

胶凝体系中，掺入适量的硫铝酸盐水泥。在复合胶凝材料凝结

时间测试结果的基础上确定硫铝酸盐水泥的比例，硫铝酸盐水泥

浆进行干缩性测试。采用立式砂浆收缩仪(千分表)进行测试。

验结果如表2所示。

从试验数据可以得到，随着复合体系中硫铝酸