CDIO水泥基心得体会

第一篇：CDIO水泥基心得体会

个人总结

长达半个学期的CDIO项目即将宣告结束，在这个项目中，感觉自己得到了很多锻炼，也学到了很多知识，可以说是受益匪浅。

CDIO诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次CDIO，我掌握了混凝土配合比设计和测试，熟悉了常用仪器、仪表，了解了如何改善混凝土的性能等等。我认为，在这学期的CDIO实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

回顾起此次CDIO，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次CDIO使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。

针对这次水泥基试验中出现的问题，结合我们查阅的相关文献，我给出以下的原因和解决办法：

1.塌落度损失、坍落度不稳定问题的原因及解决方法 产生原因：（1）混凝土外加剂与水泥适应性不好引起混凝土塌落度损失快

（2）混凝土搅拌称量系统计量误差大，不稳定（3）粗、细骨料含水率变化

解决办法：（1）调整混凝土外加剂配方，使其与水泥相适应。施工前，务必做混凝土外加剂与水泥适应性试验

（2）计量设备的精度应满足有关规定，并具有法定计量部门签发的有效合格证，加强自检，确保计量准确

（3）加强骨料含水率的检测，变化时，及时调整配合比

2.混凝土易出现泌水、离析问题的原因及解决方法

产生原因：（1）单位用水量偏大的混凝土易泌水、离析

（2）砂率小的混凝土易出现泌水、离析现象

（3）水泥用量小易泌水

解决办法：（1）根本途径是减少单位用水量

（2）增大砂率，选择合理的砂率

（3）增大水泥用量或掺适量的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰

（4）采用连续级配的碎石，且针片状含量小 3.混凝土强度不够，均质性差原因及解决方法

产生原因：（1）水泥过期或受潮，活性降低；砂、石集料级配不好，空隙大，含泥量大，杂物多，外加剂使用不当，掺量不准确

（2）混凝土配合比不当，计量不准

（3）混凝土试块制作未振捣密实，养护管理不善，或养护条件不符合要求，在同条件养护时，早期脱水或受外力砸坏

解决办法：

（1）水泥应有出厂合格证，新鲜无结块，过期水泥经试验合格才用。砂、石子粒径、级配、含泥量等应符合要求，严格控制混凝土配合比，保证计量准确，混凝土应按顺序拌制，保证搅拌时间和拌匀。防止混凝土早期受冻，冬朋施工用普通水泥配制混凝土，强度达到30％以上，矿渣水泥配制的混凝土，强度达到40％以上，始可遭受冻结，按施工规范要求认真制作混凝上试块，并加强对试块的管理和养护。

加强计量设备的保养，确保投料准确，控制出机混凝土混合物坍落。

（3）施工现场取样应在搅拌运输车卸料过程中的1/4~3/4之间抽取，数量应满足混凝土质量检验项目所需用量的1.5倍，且不得少于0.02m3。人工插捣成型试块，应分两层装入试模，每层装料厚度大致相等，每层插捣次数应根据试件的截面而定，一般每2500px2截面积不少于12次。

（4）加强试块养护，标养试件成型后覆盖表面，以防水分蒸发、脱水，隔天拆模后，应放入温度为20±1℃、湿度为95%以上的标准养护室中养护。当无标养室时，混凝土试件可在温度为20±3℃的不流动水中养护，水的pH值不应小于7。

在最后的比赛阶段，由于比赛地点的原因，中午温度高，实验过程中因为润湿的仪器因为温度的因素均被晒干，后期再搅拌的过程中水分不断减少。虽然在后来通过加减水剂的用量，是的初测扩展度为510mm，但变相的提高了经济成本，所以我们选择重新做。第二次过程中考虑到温度影响因素，所以提高了减水剂的用量，但是令人失望的是扩展度达到了590mm，而且保水性不好。

现在回想这段时间的经历，也许是出于一种莫名的坚持，我们一直做到了最后，尽全力。虽然过程中有过种种问题，但我们在坚持。其实生活也一样，有时会落寞，不知所措，但只要我们知道自己在坚持什么，它是一种比努力更强大的力量，一直支撑着我们不断的前行。支持我最终走下去的理由已有单纯的热情，变成我们这个小团队的团队意识：我们彼此鼓励，相互支持，我们的小团队不允许我们每个人轻言放弃，我们的心里放不下我们曾不离不弃的主题。我们的努力，不为别的，只想给自己一个满意的答卷，只想在大三的时候给自己留一份值得回味的记忆。我在实践过程中深刻感受到团结才是力量。人心齐，泰山移。一份标准的配合比设计尚且需要我们阅读大量的资料，在此基础上才能设计出符合老师要求的配合比。与此同时我们也更加明确了自己所肩负的任务，我会更加的努力，也相信我们会在这条道路上取得成功！

第二篇：水泥基复合材料

水泥基复合材料

班级:Z090162学号:Z09016206姓名:张欢 水泥基复合材料概述

以硅酸盐水泥为基体，以耐碱玻璃纤维、通用合成纤维、各种陶瓷纤维、碳和芳纶等高性能纤维、金属丝以及天然植物纤维和矿物纤维为增强体，加入填料、化学助剂和水经复合工艺构成的复合材料。

它比一般混凝土性能有所提高。以短切的耐碱玻璃纤维约3％～10％含量的复合材料为例，其密度为1600～2500kg/m3，抗冲强度8.0～24.5N·mm/mm2，压缩强度48～83MPa，热膨胀系数为(11～16)×10-6K-1。性能随所用原材料、配比、工艺和养护条件而异。水泥基复合材料基本上用于制造建筑构件，如内、外墙板、天花板等。

目前，先进水泥基复合材料的发展也比较迅速。先进水泥基复合材料是通过组成、结构优化设计，采用先进技术制备的具有优异性能的新型高技术水泥基材料，其性能特点是韧性好、强度高、可设计性好，是当前本领域研究的重点和技术应用的难点。

水泥基复合材料的分类及应用

（1）纤维水泥基复合材料

水泥基复合材料可分为水泥基和增强体两部分！目前比较热门的水泥基复合材料为：纤维水泥基复合材料。它通常是指以水泥净浆，砂浆或者混凝土为基体，以非连续的短纤维或连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料，也叫纤维混凝土。

在混凝土中加入纤维，可以强化、韧化水泥砂浆，提高水泥基复合材料拉伸、弯曲以及冲击强度，控制裂纹的扩展，改善失效模式和未成型时材料的流动性，是改善其性能的最有效途径。

纤维在水泥基体中至少有以下三个主要作用：

1，提高基体开裂的应力水平，即使水泥基体能承受更高的应力。

2，改善基体的应变能或延展性，从而增加它吸收能量的能力或提高它的韧性。纤维对基体韧性的改善往往比较显著，甚至在它对基体的增强作用小的情况下也是如此。

3，能够阻止裂纹的扩展或改变裂纹前进的方向，减少裂纹的宽度和平均断裂空间。对于早期的水泥基材料来说，由于纤维的存在，阻碍了骨科的离析和分层，保证了早期均匀的泌水性，从而阻止沉降裂纹的产生。不定向分布的纤维有助于削弱砂浆或者混凝土塑性收缩及冻融时的张力，收缩的能量被分散到无数的具有高抗拉强度的纤维上，从而极为有效地增强了混凝土或砂浆的韧性，抑制了微细胞的产生和发展。

（2）纳米水泥基复合材料

水泥是大众建材，用量大，人们还未充分重视使用纳米技术对其进行改性。其实，水

泥硬化浆体(水泥石)是由众多的纳米级粒子(水化硅酸钙凝胶)和众多的纳米级孔和毛细孔(结构缺陷)以及尺寸较大的结晶型水化产物(大晶体对强度和韧性都不太有利)所组成的。借鉴当今纳米技术在陶瓷和聚合物领域内的研究和应用成果，应用纳米技术对水泥进行改性的研究，可望进一步改善水泥的微观结构，以提高其物理力学性能和耐久性。

采用纳米技术改善水泥硬化浆体的结构，可望在纳米矿粉－超细矿粉－高效减水剂－水溶性聚合物－水泥系统中，制得性能优异的、高性能的水泥硬化浆体－纳米复合水泥结构材料，并广泛应用于高性能或超高性能的水泥基涂料、砂浆和混凝土材料中。在不远的将来，继超细矿粉之后，纳米矿粉将有可能成为超高性能混凝土材料的又一重要组分。这也是传统水泥材料的改进和又一次革命。

（3）水泥基复合吸波材料

隐身技术是一种通过控制和降低武器系统和其它军事目标的特征信号，使其难以发现、识别、跟踪和攻击的综合性技术。因而它广泛应用于运动军事目标，如飞机、导弹、坦克、潜艇等，同时也可用于非运动军事目标，如雷达站、军用机场、军事掩体等。

通过对水泥基复合材料进行改性，使它能够吸收电磁波，从而达到对雷达的隐身性能，即得到所谓的水泥基复合吸波材料。水泥基吸波材料是在水泥或混凝土中掺入吸波剂而具有吸收电磁波功能的一类新型材料。在民用方面，它即可以用来屏蔽电磁波对人体的辐射，达到净化电磁波污染环境的目的；还可以用来防止计算机中心的数据泄密，起到保密作用；在军事上，水泥基复合吸波材料可以起到干扰雷达探测目标，减弱回波信号，使雷达无法探测到地面固定目标或探测精度明显降低，避免敌方的军事打击。目前国外一般采用伪装网来覆盖地面军事目标，改变目标及其阴影的形状，以对付地面和空中的各种侦查手段。

（4）聚合物水泥基复合材

有机物，特别是高分子聚合物，其优异的柔韧性，抗冲击性，以及良好的抗渗性和单位体积重量小等等固有的优势，是众所周知的。这正好弥补了普通水泥基材料的缺陷。大量的工程实践证明，高分子聚合物在水泥基材料中有效地改进了其性能

。若把水泥基材料视为由水泥浆休粘结剂和集料两种结构组分构成的复合材料时，则聚合物可从儿个方面来改善水泥基材料的性能。(I)提高粘结剂本身强度；(2)增强粘结剂和集料界面间的粘结力；(3)提高集料的强度；(4)填充空隙；(5)上述综合效果。

就此改性效果而言，目前应用在工程中的聚合物水泥基材料可分为三个类别：(1)用聚合物作粘结剂以粘结集料称为树脂混凝土(PC)，如人造大理石等。(2)在已硬化的普通水泥混凝土中浸渍聚合物，或有机单体在硬化体内聚合填充孔隙，称为聚合物浸渍混凝土(PIC)，如防渗墙面板，隧道衬壁等。(3)用水泥和聚合物两种粘结剂粘结集料，称为聚合物水泥混凝土(PCC)。如聚合物修补砂浆，高等级公路、桥面等。一般的水泥基复合材料主要是由未水化的水泥熟料颗粒、水泥的水化结晶矿物和凝胶体、水和少量的空气组成。因此它是一个固一液一气多相多孔体。其材料的强度也就受着这些因素的制约和影响。聚合物的加入改变了这些因素的变化关系，从而影响强度的提高

水泥基复合材料的优缺点

P.K.Mehta 在评述水泥基材料时指出,水泥基材料既不像钢材那样坚固，也不像钢材那样坚韧，而成为应用最广泛的材料的三个主要原因是其具有很好的耐水性、优异的可加工性

和显著的经济性。因此，水泥基材料仍然是当今应用最为广泛的建筑材料。然而，水泥基材料属于脆性材料，它的的抗拉、抗弯强度低，极限应变小，抗冲强度差，脆性大，易开裂，存在着严重的耐久性问题，往往引发突发性的且难以控制的建筑物的破坏，造成了巨大的经济损失，并严重污染环境，因此，作为一种结构材料在应用中受到很大限制。通过纤维增强水泥和纤维增强混凝土复合材料，是强化与韧化的水泥和混凝土、进一步提高了其阻裂能力和耐久性，是获得高性能水泥和混凝土的有效途径。

水泥基复合材料的国内外发展状况

自1990年提出高性能混凝土以来，高性能混凝土的内涵已经有了一个不断完善和发展的过程。美国十分强调高强度和高耐久性；日本学者更关注施工性。我国吴中伟院士则综合了各种论点提出了较为全面的高性能混凝土的定义，他认为高性能混凝土时一种新型的高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在妥善的质量控制制成的具有耐久性高、抗阻裂能力强、工作性良好、实用性强、提及稳定性好以及经济合理的水泥基复合材料。邓家才等用压缩韧性指数衡量了碳纤维对水泥基复合材料韧性的增强作用，发现碳纤维水泥基复合材料的压缩韧性指数明显大于基准水泥基复合材料（增加59%～110%），并且随着碳纤维掺量的增加，变形能力和承载能力增强。罗建林，段中东以改性巴基管（CNTs）为增强材料，制成了巴基管水泥基材料。2006年大连理工大学徐世烺科研团队的高淑龄博士配制得到了拉应变能力为0．7％的PVA纤维水泥基复合材料。

超高韧性水泥基复合材料早期的英文名称为“Engineered Cementitious Composite”。缩写为ECC。最早由密歇根大学的“教授和麻省理工的Leung教授采用细观力学和断裂力学基本原理提出了该材料的基本设计理念。Li等为提高

纤维在基体中的摩擦黏结强度，利用等离子体技术对PE纤维进行表面处理，结果对水泥基材料的极限抗拉强度和极限应变能力都得到了显著提高

第三篇：现代水泥基复合材料

现代水泥基复合材料

姓名:

陈忠德

班级：

材化1002班 学号：

10150219 指导教师：陈连发

现代水泥基复合材料

摘要：在现代生活中，什么材料性能最好，性价比最高？毫无疑问，是复合材料。两种或者两种以上不同化学性质或不同组织相的物质，以微观或宏观的形式组合而形成的材料，均可称为复合材料。在工程上所称的复合材料主要是指一种材料以人工均匀地分散在另一种材料中，以克服单一材料的某些弱点，具有综合性能的材料。

本论文根据作者所学的专业知识，再参考了一些专业论文，比较系统地阐述了现代水泥基复合材料的种类以及概论！鉴于作者的专业知识水平有限，所以本论文着重于对基础知识的阐述。

关键词：水泥基复合材料，纤维水泥基复合材料，纳米水泥基复合材料，水泥基复合吸波材料，聚合物水泥基复合材料。

一、前言

随着1824年波特兰水泥的出现，在1830年前后出现了混凝土。1900年以后，混凝土科学技术和应用的发展非常迅速。因为混凝土具有原料丰富、价格低廉、抗压强度高、耐久性比较好、生产工艺简单、用途广泛、适应性强等众多优点，已使其成为世界范围内应用最广、用量最大，几乎随处可见的建筑材料。但是，普通混凝土也有许多自身难于克服的缺陷，如抗拉或抗折强度较低、脆性大、柔性低、凝结硬化较缓慢、干缩量大以及抗化学腐蚀能力不高等。因此，混凝土的性能现在急需提高，以适应现代社会的迅猛发展。要想提高混凝土的性能，就必需要改良水泥的性能。而改良水泥性能的最佳捷径，就是应用复合材料技术。可以毫不夸张地说，水泥基复合材料的发展，决定着全球建筑行业的技术水平。一旦水泥基复合材料有了突破性进展，那么全球建筑行业将会发生根本性改变！这就是真正的牵一发而动全身也！

现代水泥基复合材料经历了多次大的发展，如今己被广泛的应用于建筑、交通、国防等各个领域。水泥基复合材料具有制作、施工方便快捷，抗压强度高，性价比高，抗腐蚀性、耐久性能好等优点。同时，它也存在一些缺点，如：结构自重大、抗拉强度低和易于开裂等。因此，各国学者在改善水泥基材料的性能，开发它的新功能等方面进行了大量的研究工作，在水泥基复合材料的研究方面取得了重大进展[1]。而在我们中国，国土辽阔，人口众多，加强水泥基复合材料的研究，有利于我国建筑业的迅猛发展，这是一项为人民服务的民心工程。作为一名工程技术人员，我们不能什么赚钱就研究什么，而应该是，什么是人民最需要的，我们就研究什么！

二、纤维水泥基复合材料

水泥基复合材料可分为水泥基和增强体两部分！目前比较热门的水泥基复合材料为：纤维水泥基复合材料。它通常是指以水泥净浆，砂浆或者混凝土为基体，以非连续的短纤维或连续的长纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料，也叫纤维混凝土。

在混凝土中加入纤维，可以强化、韧化水泥砂浆，提高水泥基复合材料拉伸、弯曲以及冲击强度，控制裂纹的扩展，改善失效模式和未成型时材料的流动性，是改善其性能的最有效途径。

研究表明：纤维在水泥基体中至少有以下三个主要作用[2]： 1，提高基体开裂的应力水平，即使水泥基体能承受更高的应力。

2，改善基体的应变能或延展性，从而增加它吸收能量的能力或提高它的韧性。纤维对基体韧性的改善往往比较显著，甚至在它对基体的增强作用小的情况下也是如此。

3，能够阻止裂纹的扩展或改变裂纹前进的方向，减少裂纹的宽度和平均断裂空间。对于早期的水泥基材料来说，由于纤维的存在，阻碍了骨科的离析和分层，保证了早期均匀的泌水性，从而阻止沉降裂纹的产生。不定向分布的纤维有助于削弱砂浆或者混凝土塑性收缩及冻融时的张力，收缩的能量被分散到无数的具有高抗拉强度的纤维上，从而极为有效地增强了混凝土或砂浆的韧性，抑制了微细胞的产生和发展。

在纤维增强水泥基复合材料中，纤维和基体之间的界面并不是围绕增强纤维的一个理想薄层。其具体的显微结构与纤维材料、几何形状、表面处理、基体组分、以及复合材料的制作工艺密切相关。另外，纤维的形状、表面状态和截面形式对纤维增强水泥基复合材料性能也有重要的影响。

混凝土或砂浆中的纤维增强原理，在世界各国建筑业中早有应用，因此在混凝土（或砂浆）中掺加纤维以便改善其性能的想法甚至早于水泥混凝土的问世。20世纪50年代以来，世界上许多工业发达国家关于纤维水泥基复合材料的研究取得了明显的成就。20世纪60年代中期，Goldfein研究用合成纤维做水泥砂浆增强材的可能性，发现尼龙、聚丙稀与聚乙烯等纤维有助于提高纤维的抗冲击性。Zollo等的实验结果表明，若在混凝土中掺加体积率为0.1%～0.3％的聚丙稀纤维时，可使混凝土的塑性收缩减小12％～15％[3]。

现在的最新研究表明，强度、能量吸收能力在很大程度上是由水泥基体与增强组分之间的界面力学传递能力决定的。增强纤维的加入改变了外载作用下复合材料内部应力场的分布，阻碍了萌生于基体中的裂纹扩展，改善了水泥基复合材料断裂前行为，提高了水泥基复合材料的宏观强度，比如拉伸强度、剪切强度、冲击失效抗力等。研究表明，微纤维和宏纤维的增强机制有所区别，微纤维可以对微裂纹起桥联作用，阻止它们形成微裂纹带，提高材料的宏观强度。宏纤维对材料强度的提高不十分明显，然而，当微裂纹形成微裂纹带，进而合并成为宏观裂纹时，宏纤维的桥联作用会阻止或者延迟宏观裂纹的扩展，改善材料的韧性[4]。

三、纳米水泥基复合材料

水泥是大众建材，用量大，人们还未充分重视使用纳米技术对其进行改性。其实，水泥硬化浆体(水泥石)是由众多的纳米级粒子(水化硅酸钙凝胶)和众多的纳米级孔和毛细孔(结构缺陷)以及尺寸较大的结晶型水化产物(大晶体对强度和韧性都不太有利)所组成的。借鉴当今纳米技术在陶瓷和聚合物领域内的研究和应用成果，应用纳米技术对水泥进行改性的研究，可望进一步改善水泥的微观结构，以提高其物理力学性能和耐久性。

最近，国内外许多学者利用纳米技术，用一定的纳米矿粉代替一部分普通混凝土掺合料，以提高混凝土材料的密实性，从而改善材料的性能。其内在机理是：纳米矿粉表面能高，表面缺陷多，易与水泥石中的水化产物产生化学键合，CSH凝胶可在纳米SiO2和纳米CaCO3表面形成键合；钙矾石可在纳米Al2O3或Fe2O3和CaCO3表面生成；Ca(OH)2更多的在纳米SiO2表面形成键合，并生成CSH凝胶。更重要的是在水泥硬化浆体原有网络结构的基础上又建立了一个新的网络，它以纳米矿粉为网络的结点，键合更多纳米级的CSH凝胶，并键合成三维网络结构，可大大的提高水泥硬化浆体的物理力学性能和耐久性。同时，纳米矿粉还能有效的填充大小在10～100nm的微孔。由于这类纳米矿粉多数是晶态的，它们的掺入提高了水泥石中的晶胶比，可降低水泥石的徐变。纳米矿粉的掺量一般为水泥质量的1%～3%时就有明显的效果[5]。

美国混凝土协会ACI2000委员会曾设想，今后美国常用混凝土的强度将为135MPa。如果需要，在技术上可使混凝土强度达到400MPa，将能建造出高度为600～900m的超高层建筑，以及跨度达到500～600m的桥梁。未来对混凝土的需求必然大大超过今天的规模。采用纳米技术改善水泥硬化浆体的结构，可望在纳米矿粉－超细矿粉－高效减水剂－水溶性聚合物－水泥系统中，制得性能优异的、高性能的水泥硬化浆体－纳米复合水泥结构材料，并广泛应用于高性能或超高性能的水泥基涂料、砂浆和混凝土材料中。在不远的将来，继超细矿粉之后，纳米矿粉将有可能成为超高性能混凝土材料的又一重要组分。这也是传统水泥材料的改进和又一次革命[6]。

若将超高性能混凝土材料大量应用于军事用途，比如用于建造地下皇宫，以躲避敌军的“斩首”行动！或者用于建造洲际导弹发射井，以确保我军的二次核打击能力！即使遭遇到敌军的钻地式核导弹的袭击，有超高性能混凝土材料顶着，也未必就能够击穿！这应该是我们的军事科学家们所不得不思考的问题！

四、水泥基复合吸波材料 隐身技术是一种通过控制和降低武器系统和其它军事目标的特征信号，使其难以发现、识别、跟踪和攻击的综合性技术。因而它广泛应用于运动军事目标，如飞机、导弹、坦克、潜艇等，同时也可用于非运动军事目标，如雷达站、军用机场、军事掩体等。

通过对水泥基复合材料进行改性，使它能够吸收电磁波，从而达到对雷达的隐身性能，即得到所谓的水泥基复合吸波材料。水泥基吸波材料是在水泥或混凝土中掺入吸波剂而具有吸收电磁波功能的一类新型材料。在民用方面，它即可以用来屏蔽电磁波对人体的辐射，达到净化电磁波污染环境的目的；还可以用来防止计算机中心的数据泄密，起到保密作用；在军事上，水泥基复合吸波材料可以起到干扰雷达探测目标，减弱回波信号，使雷达无法探测到地面固定目标或探测精度明显降低，避免敌方的军事打击。目前国外一般采用伪装网来覆盖地面军事目标，改变目标及其阴影的形状，以对付地面和空中的各种侦查手段。

作者参考了杨海燕等人关于这方面的研究。该研究为：用直径在0.7～1.0mm、长度分别为2mm、5mm和8mm的钢纤维掺入到水泥砂浆中制成180mmx180mmx3lmm的试样，钢纤维的掺量分别为0.5%、1.4%、3.4%、4.3%和6.0%，在2～18GHz频率范围内，水泥砂浆试样具有一定的吸波效果，吸收率为4dB的带宽可达15.28GHz，最大吸收率为9.8dB，且在X波段其吸收性能比较稳定[7]。假如把纳米技术和吸波技术应用在一起，研究出纳米超高性能水泥基复合吸波材料，应用于军事方面，这样就可以做到，你既发现不了我，即使你技术足够先进，发现了我，那么你也没有办法摧毁我。如果我国能够研究出这种材料，一定可以在未来未知的局部冲突中占据上风，尽量减少我方人员和设备的损失，极大地提高我国的军事实力，让美国等欧美发达国家不敢小看我们中国，连和我们说句话都要心平气和的了，不像以前那样咄咄逼人！有人说，21世纪是科技和人才的竞争，但我可以大胆地说，水泥基复合材料的竞争占到很大的作用。谁占领了水泥基复合材料这块宝地，谁就可以在21世纪的激烈竞争中抢得先机！

五、聚合物水泥基复合材料 有机物，特别是高分子聚合物，其优异的柔韧性，抗冲击性，以及良好的抗渗性和单位体积重量小等等固有的优势，是众所周知的。这正好弥补了普通水泥基材料的缺陷。大量的工程实践证明，高分子聚合物在水泥基材料中有效地改进了其性能。若把水泥基材料视为由水泥浆休粘结剂和集料两种结构组分构成的复合材料时，则聚合物可从儿个方面来改善水泥基材料的性能。(I)提高粘结剂本身强度；

(2)增强粘结剂和集料界面间的粘结力；(3)提高集料的强度；(4)填充空隙；(5)上述综合效果。

就此改性效果而言，目前应用在工程中的聚合物水泥基材料可分为三个类别：(1)用聚合物作粘结剂以粘结集料称为树脂混凝土(PC)，如人造大理石等。(2)在已硬化的普通水泥混凝土中浸渍聚合物，或有机单体在硬化体内聚合填充孔隙，称为聚合物浸渍混凝土(PIC)，如防渗墙面板，隧道衬壁等。

(3)用水泥和聚合物两种粘结剂粘结集料，称为聚合物水泥混凝土(PCC)。如聚合物修补砂浆，高等级公路、桥面等[8]。

一般的水泥基复合材料主要是由未水化的水泥熟料颗粒、水泥的水化结晶矿物和凝胶体、水和少量的空气组成。因此它是一个固一液一气多相多孔体。其材料的强度也就受着这些因素的制约和影响。聚合物的加入改变了这些因素的变化关系，从而影响强度的提高。

罗杰(Rodger)等人曾对加入不同掺量有机高聚物的MDF水泥进行各种测定，发现在低掺入量时，聚乙烯醇(PVA)对高铝水泥的MDF材料的凝结起阻滞作用(例如加1.6% PVA可使水化放热峰推迟到40小时左右)，但是当聚合物掺量增加时，一方面量热计第一峰出现时用XRD鉴别并无CAH10和C2AH3等水化产物出现；另一方面，如果用惰性的砂子替代高铝水泥则不出现第一放热峰。这就说明在高聚物和高铝水泥之间可能发生了某种化学反应。用红外光谱进行测定后发现，高铝水泥中铝羚基化离子AL(OH)4可能如同硼离子[B(OH)4]相同，能与聚乙烯醇(PVA)反应形成复杂的玻璃质交错联接的聚合物相[9]。

因此，MDF水泥材料中实质上发生上述聚合物凝胶化和金属离子水解两种反应的竞争。由这一竞争反应可见选用合适的有机物对制备MDF水泥是十分重要的。综上所述，聚合物水泥基复合材料之所以具有超高强度，特别是超高剪切强度，消除体内大缺陷仅是因素之一，而更重要的是低孔率下有机物与无机材料起络合反应，进而凝胶化，提高了材料的综合力学性能。

六、结论

（1）普通水泥有许多自身难于克服的缺陷，采用复合材料技术，是未来水泥发展的必然趋势。

（2）在许多特殊领域，比如军事、大跨度桥梁、超高层建筑等，如果仅靠普通水泥，是不能胜任的，这时，就不得不要应用到水泥基复合材料技术。（3）由于向水泥中加入不同的混合物或者混合物的颗粒半径不同，则可以得到不同性能的水泥基复合材料。因此，水泥基复合材料的应用领域是非常广泛的。（4）在建筑行业需要大量使用水泥，因此，水泥基复合材料的前途还是非常美好的。

（5）作为一名工程技术人员，我们应该学好科学技术，将来去研究祖国和人民最需要的技术，而不是去研究最赚钱的技术。

参考文献 [1]：陕西省土木建筑学会建筑材料科学技术委员会编，《1999 年陕西省高强性能混凝土学术研讨会论文集》，1999年

[2]：俞乔珍，熊杰。纤维水泥基复合材料研究的若干问题探讨。浙江工程学院学报，2002.19（4）：254～259 [3]：沈荣熹。纤维混凝土。北京：中国建筑工业出版社，1995：881～927 [4]：刘文彦。水泥基复合材料在冲击载荷下的力学响应和纤维的桥联行为研究：[博士论文]。合肥：中国科学技术大学，1999 [5]：中国建筑科学研究院混凝土研究所主编，《混凝土实用手册》，中国建筑工业出版社，1987年

[6]：陈小峰。100Mpa高强水泥基复合材料的试验研究。西安：西北工业大学硕士学位论文，2004 [7]：杨海燕，李劲，叶齐政等。钢纤维混凝土的吸波性能研究[J]。功能材料，2002，33(3)：341～343。

[8]：张庆兴。聚合物特种水泥基复合材料的研究[D]。天津：天津轻工业学院硕士学位论文，2000。

[9]：S.A.Rodger 'Reactions in the setting of high StrengrhCementPastes' Mat.Res.Soc.symp.Proc.Vol42.P45~51

第四篇：水泥基施工方方案

蓝 鼎.滨 湖 假 日 B-13# 楼

水

泥 基 施 工 方 案

合肥建工集团公司 2009年10月1日

一、工程概况：

蓝鼎.滨湖假日B-13#楼为剪力墙结构，地上33层，地下一层，地下室为负一层地下车库，建筑面积为440.13㎡,层高为5.4m，地下室防水等级为二级。设备用房防水等级为一级，地下室主体混凝土强度等级c40、s6。

二、水泥基渗透结晶型防水材料的选用

水泥基渗透结晶型防水涂料是以普通硅酸盐水泥为基料，配以多种活性化学物质干混而成的粉末状防水材料。其防水机理是：涂料中的活性化学物质，以水为载体，随着水对混凝土结构空隙进行渗透，被输入到混凝土内部，催化水泥水化反应过程中析出的Ca(OH)2与硅配钙交互反应，形成不溶性的枝蔓状结晶物，在混凝土内部吸水膨胀，使结构空隙得到充盈，密实，有效提高了混凝土结构的耐渗能力，在防水涂层中，由于水化空间和G-S-H凝胶的束缚，产生的凝胶状结晶，起到了密实防水涂料层的作用。

三、应用部位防水做法

根据现有设计施工图纸，水泥基渗透结晶防水材料主要用于地下室底板、外墙剂顶板部位各部位防水做法如下：

地下室剂各部位防水做法（自上而下）100mm厚c15混凝土垫层;水泥基渗透结晶型防水材料； 1100mm厚防水钢筋混凝土底板；

100mm~150mm厚c20细石混凝土，表面撒1：1水泥砂子随打随抹光；

地下室顶板防水做法（自下而上）喷白涂料两道； 防水钢筋混凝土顶板； 水泥基渗透结晶型防水材料； 面层建筑装饰层；

地下室外侧墙做法（自外而内）3：7灰土分层夯实； 水泥基渗透结晶型防水材料； 防水钢筋混凝土侧墙； 20mm厚1：3水泥砂浆浆底； 喷白涂料两道；

四、施工工艺

水泥基渗透结晶防水涂料是采用普通硅酸盐水泥、石英砂等为集料，渗入活性化合物剂其他辅助料干配成的淡灰色粉状防水涂料。

基层处理

防水层必须粗糙、干净、无污渍、尘土、油脂等物质，由水充分湿润至饱和（但无积水）、以提供充分开放的毛细管道有利于渗透，必要是应边刷边喷雾，保持基面润湿；对于有问题的混凝土结构（如蜂窝麻面）、应及时剔凿到坚实的混凝土结构面并清洗干净。

水灰比调配

水泥基渗透结晶防水涂料的水灰比和其他同类防水涂料产品相比的用量略有减少，因为水泥水化反应过程中，超量的水会导致水泥的水化反应过头，导致防水涂料失去塑性，使防水涂层起脆，容易造成与砼结构基面起壳剥离，直接影响到防水涂层与防水基面的粘接强度，所以正确掌握和调配好水灰比死配置防水涂料的重要环节。

NS-CCCW渗透结晶防水涂料的水灰比，按水：灰0.3：1的比例调配成涂料剂进行涂刷施工，按照这比例配置搅拌的防水涂料剂会很稠，粘结性强，塑性好、防水效果最佳。

防水涂料的搅拌

NS-CCCW防水涂料采用电动搅拌法按水：灰0.3：1的水灰比进行搅拌，搅拌时先把定量的水倒入桶内，逐渐加入定量的粉进行搅拌，边加粉边搅拌。

NS-CCCW防水涂料施工搅拌时应用自来水或清洁水（不能用泥浆水）搅拌涂料、要拌透，不能有小灰球，用多少拌多少，搅拌好的涂料必须在30分钟内用完后再搅拌涂料，如在30分钟内没有用完涂料（30分钟初凝）可再翻动几次，但不得加水。

防水涂料的涂刷NS-CCCW防水涂料采用刷把滚筒滚刷方法施工。施工要粉两次完成，两次涂刷时间要间隔为2~3小时、应正反方向来回涂刷。NS-CCCW防水涂料在正常防水基面施工，一般用量为每平方米1.2KG,，厚度应保证最少为1.00mm。后浇带特殊部位每平方米用量再1.5KG。防水涂料厚度最少应保证为1.00mm。

对砼结构表面有孔洞、缝隙、蜂窝等现象要进行修补，特别砂浆滴块要凿除，应清除基面的泥浆、浮块、油污等各类杂物方可施工，再涂刷是施工时要充分保持润湿基面进行涂刷，有时要边涂刷边喷雾，保持基面湿润施工。

养护

NS-CCCW防水涂料自身有独特的保湿作用，一般要求施工后6~8小时进行适量喷水保湿养护，每天1~2次，连续3天即可。NS-CCCW防水涂料不能过量蓄水养护。

五、质量保证措施

NS-CCCW型防水涂料原材料进场时要有包装与标志，并且包装容器上应再明显位置注明一下内容：产品名称、标记、净质量、生产厂名、生产日期、批量标号等。产品标记包括产品名称、类型、型号、标准号等内容。

原材料进场应提供产品合格证、试验报告和产品质量保证书，并按GB18445-2001标准的规定进行随机取样进行复检。

NS-CCCW防水涂料施工七天后方可填土和蓄水，如验收抗渗也得七天后进行。

施工前，对全体施工人员进行安全文明施工教育，落实安全技术交底，确立质量安全意识。专业工长和质检员应全过程进行质量安全检查。

施工前应对基层进行验收，确认符合要求后方可进行防水施工。关注天气情况，当天气突然变化时，应对接槎处进行密封处理，防止雨水进入防水层内。

在施工过程中，尤其应注意边缘部分的操作施工，防止漏涂少涂。施工完毕后，各方人员要做好成品保护，1天之内不得在上堆放材料，四周用绳子拉出警戒线控制人员在上面行走。

六、安全文明施工措施

施工人员进入施工现场，安全防护用品必须穿戴齐全。施工前认真检查施工设备，经确认无误后方可使用。高空作业时，材料、工具应摆放好，防止发生坠落伤人事故。交叉作业时必须相互协调，防止意外伤人事故发生。

当发生工伤事故时，应立即报告有关部门，即使抢救伤员并保护好现场。

施工过程中的废弃物质要及时清理，避免污染环境。

第五篇：国内外水泥及水泥基材料发展研究

新世纪国际水泥工业的发展趋势是以节能、降耗、环保、改善水泥质量和提高劳力生产率为中心，实现清洁生产和高效率节约化生产，走可持续发展的道路。研究的重点主要是围绕水泥工业节能降耗、减少厂有害气体（C02、S02和NOx等）排放以及低品位原燃料、工业废弃物的资源化利用等方面，具体表现在两个方面：

一是国际水泥工业技术与装备上新型干法水泥生产技术向着大型化、节能化以及自动化方向发展，如高效预热分解系统、第三代“控制流蓖板”和第四代“无漏料横杆推动”蓖式冷却机、新型辊式磨及混压机粉磨系统、自动化控制及网络技术、新的熟料烧成方法如流态化床和喷腾炉烧成技术、高效除尘技术、炯气脱硫除氮技术等的开发和应用，使水泥工业进入现代化发展期。二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生态化制备、先进水泥基材料、水泥的节能和高性能化、废弃物出资源化利用以及水泥制备和应用中的环境行为评价和改进等方面为研究开发重点，两者相辅相成，推动了水泥工业的可持续发展。

一、水泥的生态化制备和生态水泥的发展

随着科学技术的发展和人们环保意识的增强，水泥工业的可持续发展越来越得到重视，自20世纪70年代开始，美国、法国、德国、日本等工业发达国家就已研究和推进废弃物替代天然资源的工作，并在二次能源的资源化利用方面取得良好进展。

生态水泥的研究也是目前水泥研究的热点之一。生态水泥是一种新型的波特兰水泥，其中含有20％左右的C11A7.CaCl2（代替C3A），它适用于建造房屋、道路、桥梁和混凝土制品等。这种水泥的研制不仅解决了城市及工业垃圾处理问题，而且还通过垃圾的循环利用系统保护了环境。

二、先进水泥基材料的研究

随着建筑业、海洋业和交通业等的飞速发展，超高、超长、超强和在各种严酷条件下使用建筑物的出现，对水泥与混凝土材料提出了更高的要求，高强度、长寿命、低环境负荷是当代水泥材料发展的主要方向。先进水泥基材料以现代材料科学理论为指导，以未来胶凝材料为主要研究目标，其目的是把传统的水泥与混凝土材料推向高新技术领域进行研究和开发。

三、以节能为中心低钙水泥熟料体系的研究和开发

从水泥矿物着手开发节能型矿物体系，即低烧成温度及易磨性好的矿物和矿物体系，是实现水泥工业节能、环保的有效技术途径。因此，降低熟料组成中CaO的含量，即相应增加低钙贝利特矿物的含量，或引入新的水泥熟料矿物，可有效降低熟料烧成温度，减少生料石灰石的用量，从而降低熟料烧成热耗。

目前，国内外已先后开发出了硅酸盐体系等节能矿物体系。其中在承担国家“九五”和“十五”科技攻关项目的研究工作中，由中国建筑材料科学研究院研制、开发并应用于国家重点工程的高贝利特水泥（即低热硅酸盐水泥）是近年来国内外在水泥基材料研究的又一重大突破。该水泥与通用硅酸盐水泥同属硅酸盐水泥体系，即熟料Ⅱ矿物也是由C3S、C2S、C3A和C4AF

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组成，两者不同之处主要是：高贝利特水泥是以贝利特矿物（C2S）为主，其含量在50％左右。低热硅酸盐水泥的研制成功，在制备工艺技术上解决了C2S矿物的活化的高活性晶型的常温稳定这两个国际难点，并首次实现了在水泥回转窑系统直接制备高活性的高性能低热硅酸盐水泥熟料。以硅酸二钙为主导矿物的低热硅酸盐水泥在制备工艺上具有低资源能源消耗、低环境负荷和低综合生产成本等特点，比通用硅酸盐水泥低100qC，烧成过程中C02、S02、NO等废气排放量降低10％以上.在水泥性能上，低热硅酸盐水泥28d抗压强度与通用硅酸盐水泥相当，后期强度高出通用硅酸盐水泥510MPa，而水泥的水化热低于通用硅酸盐水泥20％以上，实现了水泥的低热、高强和高性能.由于其熟料中的c3s和c3A含量低，因而低热硅酸盐水泥还具有优异的抗硫酸盐性能、抗折强度高，干缩低，耐磨性能好等特性，能很好地满足高性能混凝土的高工作性、高强度和高耐久性三大技术要求，尤其适用于高性能混凝土、高强高性能混凝土、水工大体积混凝土的制备。

四、高胶凝性高钙水泥熟料体系的研究

“高性能水泥制备和应用的基础研究”是国家重点基础研究发展规划项目，以实现水泥的高性能化为研究目标，主要围绕以下三个方面开展研究工作：提高水泥熟料的胶凝性，提高性能；通过对了业废弃物进行合理的活化处理，开辟出能够调节水泥性能的新的辅助胶凝组分，尽可能大量地取代水泥料；通过大幅度提高水泥应用过程中的水泥基材料耐久性，延长建筑物安全使用寿命，大幅度降低水泥的长期需求量，建立由高胶凝性水泥熟料与低钙的性能调节型材料共同构成的强度与耐久性兼优的高性能水泥材料新体系，实现水泥和水泥基材料的高性能化和生态化。高胶凝性水泥熟料体系的研究主要集中在CaO-Si02-A1203-Fez03体系硅酸盐熟料矿物体系，主要技术路线在于提高熟料中C2s在含量至70％左右、通过掺杂技术实现新型干法水泥生产烟烧工艺条件下的烧成，以水泥熟料形成理论为依据，有效指导高胶凝性水泥熟料的制备过程。

通过前期大量的研究，高胶凝性高C3s含量硅酸盐水泥熟料矿物体系的研究已取得以下方面的技术突破：建立了CaO-Si02-A1-03-Fez03体系高C2s熟料体系矿相匹配优化理论和适用于实际水泥生产的熟料率值控制方法；建立了高胶凝性、高C3s不含过硅酸盐水泥熟料矿物体系的掺杂理论和掺杂技术，发现了针对硅酸盐熟料体系的高温掺杂效应和低温矿化效果的差异，在此基础上提出了实现高C3S含量硅酸盐水泥熟料高胶凝化的多元复合掺杂理论；建立了C3S晶格畸变形成C3S在固溶体晶体高对称性、实现矿物高度介稳化和高活性的高胶凝化理论。目前已实现在工业化生产中，在熟料中C3S含量70％左右的情况下，熟料28d抗压强度达到70MPa以上。

五、工业废弃物的资源化、无害化利用的研究

随着全球经济的发展和工业化进程加快，每年都有大量的废渣排放，主要有粉煤灰、炉渣、高炉矿渣、钢渣、钢渣、煤矸石、特种冶金渣、电石渣、锂渣、碱渣等。为了保护环境、变废为主和保持可持续发展，世界各国水泥学者已开展了大量的研究工作并将取得大量的研究成果应用于水泥混凝土生产中，我国早在20世纪50年代就开始了对工业废渣的利用研究，目前对量大面广的一些工业废渣如粉煤灰、矿渣等的综合利用已经形成了一系列相当成熟的综合利用技术，并已广泛应用于水泥生产、混凝土掺合料和混凝土制品中。

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我国是水泥工为大国，水泥业作为我国基础性原材料工业的支柱之一，在国民经济可持续发展中具有举足轻重的地位，虽每年水泥产量已达到8亿以上。但目我国水泥工业仍然存在一系列问题；如企业平均规模小、结构不合理、总体产品质量较低、生产能源资源消耗高、环境污染严重等等。在可持续发展已成为人类共识的今天，我国水泥及水泥基材料研究重点为：利用水泥工业可有效消化和降解废弃物的独特优势，加大对各种固体废弃物的资源化利用；大力发展替代能源、资源或低品位原燃料在水泥产业的综合利用技术；研究开发低能源资源消耗、低环境负荷及具性能特色的水泥。以实现水泥工业低污染、低排放，推进水泥工业成为资源、环境与人类社会协调、持续发展的循环经济产业体系。

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