第一篇：CDIO水泥基心得體會

個人總結

長達半個學期的CDIO項目即將宣告結束，在這個項目中，感覺自己得到了很多鍛煉，也學到了很多知識，可以說是受益匪淺。

CDIO誠然是一門專業課，給我很多專業知識以及專業技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時，設計讓我感觸很深。使我對抽象的理論有了具體的認識。通過這次CDIO，我掌握了混凝土配合比設計和測試，熟悉了常用儀器、儀表，了解了如何改善混凝土的性能等等。我認為，在這學期的CDIO實驗中，不僅培養了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實驗中，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后不管有多苦，我想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發現其中珍貴的事情。我們都可以在實驗結束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。

回顧起此次CDIO，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次CDIO使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。

針對這次水泥基試驗中出現的問題，結合我們查閱的相關文獻，我給出以下的原因和解決辦法：

1.塌落度損失、坍落度不穩定問題的原因及解決方法 產生原因：（1）混凝土外加劑與水泥適應性不好引起混凝土塌落度損失快

（2）混凝土攪拌稱量系統計量誤差大，不穩定（3）粗、細骨料含水率變化

解決辦法：（1）調整混凝土外加劑配方，使其與水泥相適應。施工前，務必做混凝土外加劑與水泥適應性試驗

（2）計量設備的精度應滿足有關規定，并具有法定計量部門簽發的有效合格證，加強自檢，確保計量準確

（3）加強骨料含水率的檢測，變化時，及時調整配合比

2.混凝土易出現泌水、離析問題的原因及解決方法

產生原因：（1）單位用水量偏大的混凝土易泌水、離析

（2）砂率小的混凝土易出現泌水、離析現象

（3）水泥用量小易泌水

解決辦法：（1）根本途徑是減少單位用水量

（2）增大砂率，選擇合理的砂率

（3）增大水泥用量或摻適量的Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰

（4）采用連續級配的碎石，且針片狀含量小 3.混凝土強度不夠，均質性差原因及解決方法

產生原因：（1）水泥過期或受潮，活性降低；砂、石集料級配不好，空隙大，含泥量大，雜物多，外加劑使用不當，摻量不準確

（2）混凝土配合比不當，計量不準

（3）混凝土試塊制作未振搗密實，養護管理不善，或養護條件不符合要求，在同條件養護時，早期脫水或受外力砸壞

解決辦法：

（1）水泥應有出廠合格證，新鮮無結塊，過期水泥經試驗合格才用。砂、石子粒徑、級配、含泥量等應符合要求，嚴格控制混凝土配合比，保證計量準確，混凝土應按順序拌制，保證攪拌時間和拌勻。防止混凝土早期受凍，冬朋施工用普通水泥配制混凝土，強度達到30％以上，礦渣水泥配制的混凝土，強度達到40％以上，始可遭受凍結，按施工規范要求認真制作混凝上試塊，并加強對試塊的管理和養護。

加強計量設備的保養，確保投料準確，控制出機混凝土混合物坍落。

（3）施工現場取樣應在攪拌運輸車卸料過程中的1/4~3/4之間抽取，數量應滿足混凝土質量檢驗項目所需用量的1.5倍，且不得少于0.02m3。人工插搗成型試塊，應分兩層裝入試模，每層裝料厚度大致相等，每層插搗次數應根據試件的截面而定，一般每2500px2截面積不少于12次。

（4）加強試塊養護，標養試件成型后覆蓋表面，以防水分蒸發、脫水，隔天拆模后，應放入溫度為20±1℃、濕度為95%以上的標準養護室中養護。當無標養室時，混凝土試件可在溫度為20±3℃的不流動水中養護，水的pH值不應小于7。

在最后的比賽階段，由于比賽地點的原因，中午溫度高，實驗過程中因為潤濕的儀器因為溫度的因素均被曬干，后期再攪拌的過程中水分不斷減少。雖然在后來通過加減水劑的用量，是的初測擴展度為510mm，但變相的提高了經濟成本，所以我們選擇重新做。第二次過程中考慮到溫度影響因素，所以提高了減水劑的用量，但是令人失望的是擴展度達到了590mm，而且保水性不好。

現在回想這段時間的經歷，也許是出于一種莫名的堅持，我們一直做到了最后，盡全力。雖然過程中有過種種問題，但我們在堅持。其實生活也一樣，有時會落寞，不知所措，但只要我們知道自己在堅持什么，它是一種比努力更強大的力量，一直支撐著我們不斷的前行。支持我最終走下去的理由已有單純的熱情，變成我們這個小團隊的團隊意識：我們彼此鼓勵，相互支持，我們的小團隊不允許我們每個人輕言放棄，我們的心里放不下我們曾不離不棄的主題。我們的努力，不為別的，只想給自己一個滿意的答卷，只想在大三的時候給自己留一份值得回味的記憶。我在實踐過程中深刻感受到團結才是力量。人心齊，泰山移。一份標準的配合比設計尚且需要我們閱讀大量的資料，在此基礎上才能設計出符合老師要求的配合比。與此同時我們也更加明確了自己所肩負的任務，我會更加的努力，也相信我們會在這條道路上取得成功！

第二篇：水泥基復合材料

水泥基復合材料

班級:Z090162學號:Z09016206姓名:張歡 水泥基復合材料概述

以硅酸鹽水泥為基體，以耐堿玻璃纖維、通用合成纖維、各種陶瓷纖維、碳和芳綸等高性能纖維、金屬絲以及天然植物纖維和礦物纖維為增強體，加入填料、化學助劑和水經復合工藝構成的復合材料。

它比一般混凝土性能有所提高。以短切的耐堿玻璃纖維約3％～10％含量的復合材料為例，其密度為1600～2500kg/m3，抗沖強度8.0～24.5N·mm/mm2，壓縮強度48～83MPa，熱膨脹系數為(11～16)×10-6K-1。性能隨所用原材料、配比、工藝和養護條件而異。水泥基復合材料基本上用于制造建筑構件，如內、外墻板、天花板等。

目前，先進水泥基復合材料的發展也比較迅速。先進水泥基復合材料是通過組成、結構優化設計，采用先進技術制備的具有優異性能的新型高技術水泥基材料，其性能特點是韌性好、強度高、可設計性好，是當前本領域研究的重點和技術應用的難點。

水泥基復合材料的分類及應用

（1）纖維水泥基復合材料

水泥基復合材料可分為水泥基和增強體兩部分！目前比較熱門的水泥基復合材料為：纖維水泥基復合材料。它通常是指以水泥凈漿，砂漿或者混凝土為基體，以非連續的短纖維或連續的長纖維作增強材料所組成的水泥基復合材料，也叫纖維混凝土。

在混凝土中加入纖維，可以強化、韌化水泥砂漿，提高水泥基復合材料拉伸、彎曲以及沖擊強度，控制裂紋的擴展，改善失效模式和未成型時材料的流動性，是改善其性能的最有效途徑。

纖維在水泥基體中至少有以下三個主要作用：

1，提高基體開裂的應力水平，即使水泥基體能承受更高的應力。

2，改善基體的應變能或延展性，從而增加它吸收能量的能力或提高它的韌性。纖維對基體韌性的改善往往比較顯著，甚至在它對基體的增強作用小的情況下也是如此。

3，能夠阻止裂紋的擴展或改變裂紋前進的方向，減少裂紋的寬度和平均斷裂空間。對于早期的水泥基材料來說，由于纖維的存在，阻礙了骨科的離析和分層，保證了早期均勻的泌水性，從而阻止沉降裂紋的產生。不定向分布的纖維有助于削弱砂漿或者混凝土塑性收縮及凍融時的張力，收縮的能量被分散到無數的具有高抗拉強度的纖維上，從而極為有效地增強了混凝土或砂漿的韌性，抑制了微細胞的產生和發展。

（2）納米水泥基復合材料

水泥是大眾建材，用量大，人們還未充分重視使用納米技術對其進行改性。其實，水

泥硬化漿體(水泥石)是由眾多的納米級粒子(水化硅酸鈣凝膠)和眾多的納米級孔和毛細孔(結構缺陷)以及尺寸較大的結晶型水化產物(大晶體對強度和韌性都不太有利)所組成的。借鑒當今納米技術在陶瓷和聚合物領域內的研究和應用成果，應用納米技術對水泥進行改性的研究，可望進一步改善水泥的微觀結構，以提高其物理力學性能和耐久性。

采用納米技術改善水泥硬化漿體的結構，可望在納米礦粉－超細礦粉－高效減水劑－水溶性聚合物－水泥系統中，制得性能優異的、高性能的水泥硬化漿體－納米復合水泥結構材料，并廣泛應用于高性能或超高性能的水泥基涂料、砂漿和混凝土材料中。在不遠的將來，繼超細礦粉之后，納米礦粉將有可能成為超高性能混凝土材料的又一重要組分。這也是傳統水泥材料的改進和又一次革命。

（3）水泥基復合吸波材料

隱身技術是一種通過控制和降低武器系統和其它軍事目標的特征信號，使其難以發現、識別、跟蹤和攻擊的綜合性技術。因而它廣泛應用于運動軍事目標，如飛機、導彈、坦克、潛艇等，同時也可用于非運動軍事目標，如雷達站、軍用機場、軍事掩體等。

通過對水泥基復合材料進行改性，使它能夠吸收電磁波，從而達到對雷達的隱身性能，即得到所謂的水泥基復合吸波材料。水泥基吸波材料是在水泥或混凝土中摻入吸波劑而具有吸收電磁波功能的一類新型材料。在民用方面，它即可以用來屏蔽電磁波對人體的輻射，達到凈化電磁波污染環境的目的；還可以用來防止計算機中心的數據泄密，起到保密作用；在軍事上，水泥基復合吸波材料可以起到干擾雷達探測目標，減弱回波信號，使雷達無法探測到地面固定目標或探測精度明顯降低，避免敵方的軍事打擊。目前國外一般采用偽裝網來覆蓋地面軍事目標，改變目標及其陰影的形狀，以對付地面和空中的各種偵查手段。

（4）聚合物水泥基復合材

有機物，特別是高分子聚合物，其優異的柔韌性，抗沖擊性，以及良好的抗滲性和單位體積重量小等等固有的優勢，是眾所周知的。這正好彌補了普通水泥基材料的缺陷。大量的工程實踐證明，高分子聚合物在水泥基材料中有效地改進了其性能

。若把水泥基材料視為由水泥漿休粘結劑和集料兩種結構組分構成的復合材料時，則聚合物可從兒個方面來改善水泥基材料的性能。(I)提高粘結劑本身強度；(2)增強粘結劑和集料界面間的粘結力；(3)提高集料的強度；(4)填充空隙；(5)上述綜合效果。

就此改性效果而言，目前應用在工程中的聚合物水泥基材料可分為三個類別：(1)用聚合物作粘結劑以粘結集料稱為樹脂混凝土(PC)，如人造大理石等。(2)在已硬化的普通水泥混凝土中浸漬聚合物，或有機單體在硬化體內聚合填充孔隙，稱為聚合物浸漬混凝土(PIC)，如防滲墻面板，隧道襯壁等。(3)用水泥和聚合物兩種粘結劑粘結集料，稱為聚合物水泥混凝土(PCC)。如聚合物修補砂漿，高等級公路、橋面等。一般的水泥基復合材料主要是由未水化的水泥熟料顆粒、水泥的水化結晶礦物和凝膠體、水和少量的空氣組成。因此它是一個固一液一氣多相多孔體。其材料的強度也就受著這些因素的制約和影響。聚合物的加入改變了這些因素的變化關系，從而影響強度的提高

水泥基復合材料的優缺點

P.K.Mehta 在評述水泥基材料時指出,水泥基材料既不像鋼材那樣堅固，也不像鋼材那樣堅韌，而成為應用最廣泛的材料的三個主要原因是其具有很好的耐水性、優異的可加工性

和顯著的經濟性。因此，水泥基材料仍然是當今應用最為廣泛的建筑材料。然而，水泥基材料屬于脆性材料，它的的抗拉、抗彎強度低，極限應變小，抗沖強度差，脆性大，易開裂，存在著嚴重的耐久性問題，往往引發突發性的且難以控制的建筑物的破壞，造成了巨大的經濟損失，并嚴重污染環境，因此，作為一種結構材料在應用中受到很大限制。通過纖維增強水泥和纖維增強混凝土復合材料，是強化與韌化的水泥和混凝土、進一步提高了其阻裂能力和耐久性，是獲得高性能水泥和混凝土的有效途徑。

水泥基復合材料的國內外發展狀況

自1990年提出高性能混凝土以來，高性能混凝土的內涵已經有了一個不斷完善和發展的過程。美國十分強調高強度和高耐久性；日本學者更關注施工性。我國吳中偉院士則綜合了各種論點提出了較為全面的高性能混凝土的定義，他認為高性能混凝土時一種新型的高技術混凝土，是在大幅度提高常規混凝土性能的基礎上，采用現代混凝土技術，選用優質原材料，在妥善的質量控制制成的具有耐久性高、抗阻裂能力強、工作性良好、實用性強、提及穩定性好以及經濟合理的水泥基復合材料。鄧家才等用壓縮韌性指數衡量了碳纖維對水泥基復合材料韌性的增強作用，發現碳纖維水泥基復合材料的壓縮韌性指數明顯大于基準水泥基復合材料（增加59%～110%），并且隨著碳纖維摻量的增加，變形能力和承載能力增強。羅建林，段中東以改性巴基管（CNTs）為增強材料，制成了巴基管水泥基材料。2006年大連理工大學徐世烺科研團隊的高淑齡博士配制得到了拉應變能力為0．7％的PVA纖維水泥基復合材料。

超高韌性水泥基復合材料早期的英文名稱為“Engineered Cementitious Composite”。縮寫為ECC。最早由密歇根大學的“教授和麻省理工的Leung教授采用細觀力學和斷裂力學基本原理提出了該材料的基本設計理念。Li等為提高

纖維在基體中的摩擦黏結強度，利用等離子體技術對PE纖維進行表面處理，結果對水泥基材料的極限抗拉強度和極限應變能力都得到了顯著提高

第三篇：現代水泥基復合材料

現代水泥基復合材料

姓名:

陳忠德

班級：

材化1002班 學號：

10150219 指導教師：陳連發

現代水泥基復合材料

摘要：在現代生活中，什么材料性能最好，性價比最高？毫無疑問，是復合材料。兩種或者兩種以上不同化學性質或不同組織相的物質，以微觀或宏觀的形式組合而形成的材料，均可稱為復合材料。在工程上所稱的復合材料主要是指一種材料以人工均勻地分散在另一種材料中，以克服單一材料的某些弱點，具有綜合性能的材料。

本論文根據作者所學的專業知識，再參考了一些專業論文，比較系統地闡述了現代水泥基復合材料的種類以及概論！鑒于作者的專業知識水平有限，所以本論文著重于對基礎知識的闡述。

關鍵詞：水泥基復合材料，纖維水泥基復合材料，納米水泥基復合材料，水泥基復合吸波材料，聚合物水泥基復合材料。

一、前言

隨著1824年波特蘭水泥的出現，在1830年前后出現了混凝土。1900年以后，混凝土科學技術和應用的發展非常迅速。因為混凝土具有原料豐富、價格低廉、抗壓強度高、耐久性比較好、生產工藝簡單、用途廣泛、適應性強等眾多優點，已使其成為世界范圍內應用最廣、用量最大，幾乎隨處可見的建筑材料。但是，普通混凝土也有許多自身難于克服的缺陷，如抗拉或抗折強度較低、脆性大、柔性低、凝結硬化較緩慢、干縮量大以及抗化學腐蝕能力不高等。因此，混凝土的性能現在急需提高，以適應現代社會的迅猛發展。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徑，就是應用復合材料技術。可以毫不夸張地說，水泥基復合材料的發展，決定著全球建筑行業的技術水平。一旦水泥基復合材料有了突破性進展，那么全球建筑行業將會發生根本性改變！這就是真正的牽一發而動全身也！

現代水泥基復合材料經歷了多次大的發展，如今己被廣泛的應用于建筑、交通、國防等各個領域。水泥基復合材料具有制作、施工方便快捷，抗壓強度高，性價比高，抗腐蝕性、耐久性能好等優點。同時，它也存在一些缺點，如：結構自重大、抗拉強度低和易于開裂等。因此，各國學者在改善水泥基材料的性能，開發它的新功能等方面進行了大量的研究工作，在水泥基復合材料的研究方面取得了重大進展[1]。而在我們中國，國土遼闊，人口眾多，加強水泥基復合材料的研究，有利于我國建筑業的迅猛發展，這是一項為人民服務的民心工程。作為一名工程技術人員，我們不能什么賺錢就研究什么，而應該是，什么是人民最需要的，我們就研究什么！

二、纖維水泥基復合材料

水泥基復合材料可分為水泥基和增強體兩部分！目前比較熱門的水泥基復合材料為：纖維水泥基復合材料。它通常是指以水泥凈漿，砂漿或者混凝土為基體，以非連續的短纖維或連續的長纖維作增強材料所組成的水泥基復合材料，也叫纖維混凝土。

在混凝土中加入纖維，可以強化、韌化水泥砂漿，提高水泥基復合材料拉伸、彎曲以及沖擊強度，控制裂紋的擴展，改善失效模式和未成型時材料的流動性，是改善其性能的最有效途徑。

研究表明：纖維在水泥基體中至少有以下三個主要作用[2]： 1，提高基體開裂的應力水平，即使水泥基體能承受更高的應力。

2，改善基體的應變能或延展性，從而增加它吸收能量的能力或提高它的韌性。纖維對基體韌性的改善往往比較顯著，甚至在它對基體的增強作用小的情況下也是如此。

3，能夠阻止裂紋的擴展或改變裂紋前進的方向，減少裂紋的寬度和平均斷裂空間。對于早期的水泥基材料來說，由于纖維的存在，阻礙了骨科的離析和分層，保證了早期均勻的泌水性，從而阻止沉降裂紋的產生。不定向分布的纖維有助于削弱砂漿或者混凝土塑性收縮及凍融時的張力，收縮的能量被分散到無數的具有高抗拉強度的纖維上，從而極為有效地增強了混凝土或砂漿的韌性，抑制了微細胞的產生和發展。

在纖維增強水泥基復合材料中，纖維和基體之間的界面并不是圍繞增強纖維的一個理想薄層。其具體的顯微結構與纖維材料、幾何形狀、表面處理、基體組分、以及復合材料的制作工藝密切相關。另外，纖維的形狀、表面狀態和截面形式對纖維增強水泥基復合材料性能也有重要的影響。

混凝土或砂漿中的纖維增強原理，在世界各國建筑業中早有應用，因此在混凝土（或砂漿）中摻加纖維以便改善其性能的想法甚至早于水泥混凝土的問世。20世紀50年代以來，世界上許多工業發達國家關于纖維水泥基復合材料的研究取得了明顯的成就。20世紀60年代中期，Goldfein研究用合成纖維做水泥砂漿增強材的可能性，發現尼龍、聚丙稀與聚乙烯等纖維有助于提高纖維的抗沖擊性。Zollo等的實驗結果表明，若在混凝土中摻加體積率為0.1%～0.3％的聚丙稀纖維時，可使混凝土的塑性收縮減小12％～15％[3]。

現在的最新研究表明，強度、能量吸收能力在很大程度上是由水泥基體與增強組分之間的界面力學傳遞能力決定的。增強纖維的加入改變了外載作用下復合材料內部應力場的分布，阻礙了萌生于基體中的裂紋擴展，改善了水泥基復合材料斷裂前行為，提高了水泥基復合材料的宏觀強度，比如拉伸強度、剪切強度、沖擊失效抗力等。研究表明，微纖維和宏纖維的增強機制有所區別，微纖維可以對微裂紋起橋聯作用，阻止它們形成微裂紋帶，提高材料的宏觀強度。宏纖維對材料強度的提高不十分明顯，然而，當微裂紋形成微裂紋帶，進而合并成為宏觀裂紋時，宏纖維的橋聯作用會阻止或者延遲宏觀裂紋的擴展，改善材料的韌性[4]。

三、納米水泥基復合材料

水泥是大眾建材，用量大，人們還未充分重視使用納米技術對其進行改性。其實，水泥硬化漿體(水泥石)是由眾多的納米級粒子(水化硅酸鈣凝膠)和眾多的納米級孔和毛細孔(結構缺陷)以及尺寸較大的結晶型水化產物(大晶體對強度和韌性都不太有利)所組成的。借鑒當今納米技術在陶瓷和聚合物領域內的研究和應用成果，應用納米技術對水泥進行改性的研究，可望進一步改善水泥的微觀結構，以提高其物理力學性能和耐久性。

最近，國內外許多學者利用納米技術，用一定的納米礦粉代替一部分普通混凝土摻合料，以提高混凝土材料的密實性，從而改善材料的性能。其內在機理是：納米礦粉表面能高，表面缺陷多，易與水泥石中的水化產物產生化學鍵合，CSH凝膠可在納米SiO2和納米CaCO3表面形成鍵合；鈣礬石可在納米Al2O3或Fe2O3和CaCO3表面生成；Ca(OH)2更多的在納米SiO2表面形成鍵合，并生成CSH凝膠。更重要的是在水泥硬化漿體原有網絡結構的基礎上又建立了一個新的網絡，它以納米礦粉為網絡的結點，鍵合更多納米級的CSH凝膠，并鍵合成三維網絡結構，可大大的提高水泥硬化漿體的物理力學性能和耐久性。同時，納米礦粉還能有效的填充大小在10～100nm的微孔。由于這類納米礦粉多數是晶態的，它們的摻入提高了水泥石中的晶膠比，可降低水泥石的徐變。納米礦粉的摻量一般為水泥質量的1%～3%時就有明顯的效果[5]。

美國混凝土協會ACI2000委員會曾設想，今后美國常用混凝土的強度將為135MPa。如果需要，在技術上可使混凝土強度達到400MPa，將能建造出高度為600～900m的超高層建筑，以及跨度達到500～600m的橋梁。未來對混凝土的需求必然大大超過今天的規模。采用納米技術改善水泥硬化漿體的結構，可望在納米礦粉－超細礦粉－高效減水劑－水溶性聚合物－水泥系統中，制得性能優異的、高性能的水泥硬化漿體－納米復合水泥結構材料，并廣泛應用于高性能或超高性能的水泥基涂料、砂漿和混凝土材料中。在不遠的將來，繼超細礦粉之后，納米礦粉將有可能成為超高性能混凝土材料的又一重要組分。這也是傳統水泥材料的改進和又一次革命[6]。

若將超高性能混凝土材料大量應用于軍事用途，比如用于建造地下皇宮，以躲避敵軍的“斬首”行動！或者用于建造洲際導彈發射井，以確保我軍的二次核打擊能力！即使遭遇到敵軍的鉆地式核導彈的襲擊，有超高性能混凝土材料頂著，也未必就能夠擊穿！這應該是我們的軍事科學家們所不得不思考的問題！

四、水泥基復合吸波材料 隱身技術是一種通過控制和降低武器系統和其它軍事目標的特征信號，使其難以發現、識別、跟蹤和攻擊的綜合性技術。因而它廣泛應用于運動軍事目標，如飛機、導彈、坦克、潛艇等，同時也可用于非運動軍事目標，如雷達站、軍用機場、軍事掩體等。

通過對水泥基復合材料進行改性，使它能夠吸收電磁波，從而達到對雷達的隱身性能，即得到所謂的水泥基復合吸波材料。水泥基吸波材料是在水泥或混凝土中摻入吸波劑而具有吸收電磁波功能的一類新型材料。在民用方面，它即可以用來屏蔽電磁波對人體的輻射，達到凈化電磁波污染環境的目的；還可以用來防止計算機中心的數據泄密，起到保密作用；在軍事上，水泥基復合吸波材料可以起到干擾雷達探測目標，減弱回波信號，使雷達無法探測到地面固定目標或探測精度明顯降低，避免敵方的軍事打擊。目前國外一般采用偽裝網來覆蓋地面軍事目標，改變目標及其陰影的形狀，以對付地面和空中的各種偵查手段。

作者參考了楊海燕等人關于這方面的研究。該研究為：用直徑在0.7～1.0mm、長度分別為2mm、5mm和8mm的鋼纖維摻入到水泥砂漿中制成180mmx180mmx3lmm的試樣，鋼纖維的摻量分別為0.5%、1.4%、3.4%、4.3%和6.0%，在2～18GHz頻率范圍內，水泥砂漿試樣具有一定的吸波效果，吸收率為4dB的帶寬可達15.28GHz，最大吸收率為9.8dB，且在X波段其吸收性能比較穩定[7]。假如把納米技術和吸波技術應用在一起，研究出納米超高性能水泥基復合吸波材料，應用于軍事方面，這樣就可以做到，你既發現不了我，即使你技術足夠先進，發現了我，那么你也沒有辦法摧毀我。如果我國能夠研究出這種材料，一定可以在未來未知的局部沖突中占據上風，盡量減少我方人員和設備的損失，極大地提高我國的軍事實力，讓美國等歐美發達國家不敢小看我們中國，連和我們說句話都要心平氣和的了，不像以前那樣咄咄逼人！有人說，21世紀是科技和人才的競爭，但我可以大膽地說，水泥基復合材料的競爭占到很大的作用。誰占領了水泥基復合材料這塊寶地，誰就可以在21世紀的激烈競爭中搶得先機！

五、聚合物水泥基復合材料 有機物，特別是高分子聚合物，其優異的柔韌性，抗沖擊性，以及良好的抗滲性和單位體積重量小等等固有的優勢，是眾所周知的。這正好彌補了普通水泥基材料的缺陷。大量的工程實踐證明，高分子聚合物在水泥基材料中有效地改進了其性能。若把水泥基材料視為由水泥漿休粘結劑和集料兩種結構組分構成的復合材料時，則聚合物可從兒個方面來改善水泥基材料的性能。(I)提高粘結劑本身強度；

(2)增強粘結劑和集料界面間的粘結力；(3)提高集料的強度；(4)填充空隙；(5)上述綜合效果。

就此改性效果而言，目前應用在工程中的聚合物水泥基材料可分為三個類別：(1)用聚合物作粘結劑以粘結集料稱為樹脂混凝土(PC)，如人造大理石等。(2)在已硬化的普通水泥混凝土中浸漬聚合物，或有機單體在硬化體內聚合填充孔隙，稱為聚合物浸漬混凝土(PIC)，如防滲墻面板，隧道襯壁等。

(3)用水泥和聚合物兩種粘結劑粘結集料，稱為聚合物水泥混凝土(PCC)。如聚合物修補砂漿，高等級公路、橋面等[8]。

一般的水泥基復合材料主要是由未水化的水泥熟料顆粒、水泥的水化結晶礦物和凝膠體、水和少量的空氣組成。因此它是一個固一液一氣多相多孔體。其材料的強度也就受著這些因素的制約和影響。聚合物的加入改變了這些因素的變化關系，從而影響強度的提高。

羅杰(Rodger)等人曾對加入不同摻量有機高聚物的MDF水泥進行各種測定，發現在低摻入量時，聚乙烯醇(PVA)對高鋁水泥的MDF材料的凝結起阻滯作用(例如加1.6% PVA可使水化放熱峰推遲到40小時左右)，但是當聚合物摻量增加時，一方面量熱計第一峰出現時用XRD鑒別并無CAH10和C2AH3等水化產物出現；另一方面，如果用惰性的砂子替代高鋁水泥則不出現第一放熱峰。這就說明在高聚物和高鋁水泥之間可能發生了某種化學反應。用紅外光譜進行測定后發現，高鋁水泥中鋁羚基化離子AL(OH)4可能如同硼離子[B(OH)4]相同，能與聚乙烯醇(PVA)反應形成復雜的玻璃質交錯聯接的聚合物相[9]。

因此，MDF水泥材料中實質上發生上述聚合物凝膠化和金屬離子水解兩種反應的競爭。由這一競爭反應可見選用合適的有機物對制備MDF水泥是十分重要的。綜上所述，聚合物水泥基復合材料之所以具有超高強度，特別是超高剪切強度，消除體內大缺陷僅是因素之一，而更重要的是低孔率下有機物與無機材料起絡合反應，進而凝膠化，提高了材料的綜合力學性能。

六、結論

（1）普通水泥有許多自身難于克服的缺陷，采用復合材料技術，是未來水泥發展的必然趨勢。

（2）在許多特殊領域，比如軍事、大跨度橋梁、超高層建筑等，如果僅靠普通水泥，是不能勝任的，這時，就不得不要應用到水泥基復合材料技術。（3）由于向水泥中加入不同的混合物或者混合物的顆粒半徑不同，則可以得到不同性能的水泥基復合材料。因此，水泥基復合材料的應用領域是非常廣泛的。（4）在建筑行業需要大量使用水泥，因此，水泥基復合材料的前途還是非常美好的。

（5）作為一名工程技術人員，我們應該學好科學技術，將來去研究祖國和人民最需要的技術，而不是去研究最賺錢的技術。

參考文獻 [1]：陜西省土木建筑學會建筑材料科學技術委員會編，《1999 年陜西省高強性能混凝土學術研討會論文集》，1999年

[2]：俞喬珍，熊杰。纖維水泥基復合材料研究的若干問題探討。浙江工程學院學報，2002.19（4）：254～259 [3]：沈榮熹。纖維混凝土。北京：中國建筑工業出版社，1995：881～927 [4]：劉文彥。水泥基復合材料在沖擊載荷下的力學響應和纖維的橋聯行為研究：[博士論文]。合肥：中國科學技術大學，1999 [5]：中國建筑科學研究院混凝土研究所主編，《混凝土實用手冊》，中國建筑工業出版社，1987年

[6]：陳小峰。100Mpa高強水泥基復合材料的試驗研究。西安：西北工業大學碩士學位論文，2004 [7]：楊海燕，李勁，葉齊政等。鋼纖維混凝土的吸波性能研究[J]。功能材料，2002，33(3)：341～343。

[8]：張慶興。聚合物特種水泥基復合材料的研究[D]。天津：天津輕工業學院碩士學位論文，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

藍 鼎.濱 湖 假 日 B-13# 樓

水

泥 基 施 工 方 案

合肥建工集團公司 2009年10月1日

一、工程概況：

藍鼎.濱湖假日B-13#樓為剪力墻結構，地上33層，地下一層，地下室為負一層地下車庫，建筑面積為440.13㎡,層高為5.4m，地下室防水等級為二級。設備用房防水等級為一級，地下室主體混凝土強度等級c40、s6。

二、水泥基滲透結晶型防水材料的選用

水泥基滲透結晶型防水涂料是以普通硅酸鹽水泥為基料，配以多種活性化學物質干混而成的粉末狀防水材料。其防水機理是：涂料中的活性化學物質，以水為載體，隨著水對混凝土結構空隙進行滲透，被輸入到混凝土內部，催化水泥水化反應過程中析出的Ca(OH)2與硅配鈣交互反應，形成不溶性的枝蔓狀結晶物，在混凝土內部吸水膨脹，使結構空隙得到充盈，密實，有效提高了混凝土結構的耐滲能力，在防水涂層中，由于水化空間和G-S-H凝膠的束縛，產生的凝膠狀結晶，起到了密實防水涂料層的作用。

三、應用部位防水做法

根據現有設計施工圖紙，水泥基滲透結晶防水材料主要用于地下室底板、外墻劑頂板部位各部位防水做法如下：

地下室劑各部位防水做法（自上而下）100mm厚c15混凝土墊層;水泥基滲透結晶型防水材料； 1100mm厚防水鋼筋混凝土底板；

100mm~150mm厚c20細石混凝土，表面撒1：1水泥砂子隨打隨抹光；

地下室頂板防水做法（自下而上）噴白涂料兩道； 防水鋼筋混凝土頂板； 水泥基滲透結晶型防水材料； 面層建筑裝飾層；

地下室外側墻做法（自外而內）3：7灰土分層夯實； 水泥基滲透結晶型防水材料； 防水鋼筋混凝土側墻； 20mm厚1：3水泥砂漿漿底； 噴白涂料兩道；

四、施工工藝

水泥基滲透結晶防水涂料是采用普通硅酸鹽水泥、石英砂等為集料，滲入活性化合物劑其他輔助料干配成的淡灰色粉狀防水涂料。

基層處理

防水層必須粗糙、干凈、無污漬、塵土、油脂等物質，由水充分濕潤至飽和（但無積水）、以提供充分開放的毛細管道有利于滲透，必要是應邊刷邊噴霧，保持基面潤濕；對于有問題的混凝土結構（如蜂窩麻面）、應及時剔鑿到堅實的混凝土結構面并清洗干凈。

水灰比調配

水泥基滲透結晶防水涂料的水灰比和其他同類防水涂料產品相比的用量略有減少，因為水泥水化反應過程中，超量的水會導致水泥的水化反應過頭，導致防水涂料失去塑性，使防水涂層起脆，容易造成與砼結構基面起殼剝離，直接影響到防水涂層與防水基面的粘接強度，所以正確掌握和調配好水灰比死配置防水涂料的重要環節。

NS-CCCW滲透結晶防水涂料的水灰比，按水：灰0.3：1的比例調配成涂料劑進行涂刷施工，按照這比例配置攪拌的防水涂料劑會很稠，粘結性強，塑性好、防水效果最佳。

防水涂料的攪拌

NS-CCCW防水涂料采用電動攪拌法按水：灰0.3：1的水灰比進行攪拌，攪拌時先把定量的水倒入桶內，逐漸加入定量的粉進行攪拌，邊加粉邊攪拌。

NS-CCCW防水涂料施工攪拌時應用自來水或清潔水（不能用泥漿水）攪拌涂料、要拌透，不能有小灰球，用多少拌多少，攪拌好的涂料必須在30分鐘內用完后再攪拌涂料，如在30分鐘內沒有用完涂料（30分鐘初凝）可再翻動幾次，但不得加水。

防水涂料的涂刷NS-CCCW防水涂料采用刷把滾筒滾刷方法施工。施工要粉兩次完成，兩次涂刷時間要間隔為2~3小時、應正反方向來回涂刷。NS-CCCW防水涂料在正常防水基面施工，一般用量為每平方米1.2KG,，厚度應保證最少為1.00mm。后澆帶特殊部位每平方米用量再1.5KG。防水涂料厚度最少應保證為1.00mm。

對砼結構表面有孔洞、縫隙、蜂窩等現象要進行修補，特別砂漿滴塊要鑿除，應清除基面的泥漿、浮塊、油污等各類雜物方可施工，再涂刷是施工時要充分保持潤濕基面進行涂刷，有時要邊涂刷邊噴霧，保持基面濕潤施工。

養護

NS-CCCW防水涂料自身有獨特的保濕作用，一般要求施工后6~8小時進行適量噴水保濕養護，每天1~2次，連續3天即可。NS-CCCW防水涂料不能過量蓄水養護。

五、質量保證措施

NS-CCCW型防水涂料原材料進場時要有包裝與標志，并且包裝容器上應再明顯位置注明一下內容：產品名稱、標記、凈質量、生產廠名、生產日期、批量標號等。產品標記包括產品名稱、類型、型號、標準號等內容。

原材料進場應提供產品合格證、試驗報告和產品質量保證書，并按GB18445-2001標準的規定進行隨機取樣進行復檢。

NS-CCCW防水涂料施工七天后方可填土和蓄水，如驗收抗滲也得七天后進行。

施工前，對全體施工人員進行安全文明施工教育，落實安全技術交底，確立質量安全意識。專業工長和質檢員應全過程進行質量安全檢查。

施工前應對基層進行驗收，確認符合要求后方可進行防水施工。關注天氣情況，當天氣突然變化時，應對接槎處進行密封處理，防止雨水進入防水層內。

在施工過程中，尤其應注意邊緣部分的操作施工，防止漏涂少涂。施工完畢后，各方人員要做好成品保護，1天之內不得在上堆放材料，四周用繩子拉出警戒線控制人員在上面行走。

六、安全文明施工措施

施工人員進入施工現場，安全防護用品必須穿戴齊全。施工前認真檢查施工設備，經確認無誤后方可使用。高空作業時，材料、工具應擺放好，防止發生墜落傷人事故。交叉作業時必須相互協調，防止意外傷人事故發生。

當發生工傷事故時，應立即報告有關部門，即使搶救傷員并保護好現場。

施工過程中的廢棄物質要及時清理，避免污染環境。

第五篇：國內外水泥及水泥基材料發展研究

新世紀國際水泥工業的發展趨勢是以節能、降耗、環保、改善水泥質量和提高勞力生產率為中心，實現清潔生產和高效率節約化生產，走可持續發展的道路。研究的重點主要是圍繞水泥工業節能降耗、減少廠有害氣體（C02、S02和NOx等）排放以及低品位原燃料、工業廢棄物的資源化利用等方面，具體表現在兩個方面：

一是國際水泥工業技術與裝備上新型干法水泥生產技術向著大型化、節能化以及自動化方向發展，如高效預熱分解系統、第三代“控制流蓖板”和第四代“無漏料橫桿推動”蓖式冷卻機、新型輥式磨及混壓機粉磨系統、自動化控制及網絡技術、新的熟料燒成方法如流態化床和噴騰爐燒成技術、高效除塵技術、炯氣脫硫除氮技術等的開發和應用，使水泥工業進入現代化發展期。二是水泥及水泥基材料的研究是以水泥的生態化制備、先進水泥基材料、水泥的節能和高性能化、廢棄物出資源化利用以及水泥制備和應用中的環境行為評價和改進等方面為研究開發重點，兩者相輔相成，推動了水泥工業的可持續發展。

一、水泥的生態化制備和生態水泥的發展

隨著科學技術的發展和人們環保意識的增強，水泥工業的可持續發展越來越得到重視，自20世紀70年代開始，美國、法國、德國、日本等工業發達國家就已研究和推進廢棄物替代天然資源的工作，并在二次能源的資源化利用方面取得良好進展。

生態水泥的研究也是目前水泥研究的熱點之一。生態水泥是一種新型的波特蘭水泥，其中含有20％左右的C11A7.CaCl2（代替C3A），它適用于建造房屋、道路、橋梁和混凝土制品等。這種水泥的研制不僅解決了城市及工業垃圾處理問題，而且還通過垃圾的循環利用系統保護了環境。

二、先進水泥基材料的研究

隨著建筑業、海洋業和交通業等的飛速發展，超高、超長、超強和在各種嚴酷條件下使用建筑物的出現，對水泥與混凝土材料提出了更高的要求，高強度、長壽命、低環境負荷是當代水泥材料發展的主要方向。先進水泥基材料以現代材料科學理論為指導，以未來膠凝材料為主要研究目標，其目的是把傳統的水泥與混凝土材料推向高新技術領域進行研究和開發。

三、以節能為中心低鈣水泥熟料體系的研究和開發

從水泥礦物著手開發節能型礦物體系，即低燒成溫度及易磨性好的礦物和礦物體系，是實現水泥工業節能、環保的有效技術途徑。因此，降低熟料組成中CaO的含量，即相應增加低鈣貝利特礦物的含量，或引入新的水泥熟料礦物，可有效降低熟料燒成溫度，減少生料石灰石的用量，從而降低熟料燒成熱耗。

目前，國內外已先后開發出了硅酸鹽體系等節能礦物體系。其中在承擔國家“九五”和“十五”科技攻關項目的研究工作中，由中國建筑材料科學研究院研制、開發并應用于國家重點工程的高貝利特水泥（即低熱硅酸鹽水泥）是近年來國內外在水泥基材料研究的又一重大突破。該水泥與通用硅酸鹽水泥同屬硅酸鹽水泥體系，即熟料Ⅱ礦物也是由C3S、C2S、C3A和C4AF

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組成，兩者不同之處主要是：高貝利特水泥是以貝利特礦物（C2S）為主，其含量在50％左右。低熱硅酸鹽水泥的研制成功，在制備工藝技術上解決了C2S礦物的活化的高活性晶型的常溫穩定這兩個國際難點，并首次實現了在水泥回轉窯系統直接制備高活性的高性能低熱硅酸鹽水泥熟料。以硅酸二鈣為主導礦物的低熱硅酸鹽水泥在制備工藝上具有低資源能源消耗、低環境負荷和低綜合生產成本等特點，比通用硅酸鹽水泥低100qC，燒成過程中C02、S02、NO等廢氣排放量降低10％以上.在水泥性能上，低熱硅酸鹽水泥28d抗壓強度與通用硅酸鹽水泥相當，后期強度高出通用硅酸鹽水泥510MPa，而水泥的水化熱低于通用硅酸鹽水泥20％以上，實現了水泥的低熱、高強和高性能.由于其熟料中的c3s和c3A含量低，因而低熱硅酸鹽水泥還具有優異的抗硫酸鹽性能、抗折強度高，干縮低，耐磨性能好等特性，能很好地滿足高性能混凝土的高工作性、高強度和高耐久性三大技術要求，尤其適用于高性能混凝土、高強高性能混凝土、水工大體積混凝土的制備。

四、高膠凝性高鈣水泥熟料體系的研究

“高性能水泥制備和應用的基礎研究”是國家重點基礎研究發展規劃項目，以實現水泥的高性能化為研究目標，主要圍繞以下三個方面開展研究工作：提高水泥熟料的膠凝性，提高性能；通過對了業廢棄物進行合理的活化處理，開辟出能夠調節水泥性能的新的輔助膠凝組分，盡可能大量地取代水泥料；通過大幅度提高水泥應用過程中的水泥基材料耐久性，延長建筑物安全使用壽命，大幅度降低水泥的長期需求量，建立由高膠凝性水泥熟料與低鈣的性能調節型材料共同構成的強度與耐久性兼優的高性能水泥材料新體系，實現水泥和水泥基材料的高性能化和生態化。高膠凝性水泥熟料體系的研究主要集中在CaO-Si02-A1203-Fez03體系硅酸鹽熟料礦物體系，主要技術路線在于提高熟料中C2s在含量至70％左右、通過摻雜技術實現新型干法水泥生產煙燒工藝條件下的燒成，以水泥熟料形成理論為依據，有效指導高膠凝性水泥熟料的制備過程。

通過前期大量的研究，高膠凝性高C3s含量硅酸鹽水泥熟料礦物體系的研究已取得以下方面的技術突破：建立了CaO-Si02-A1-03-Fez03體系高C2s熟料體系礦相匹配優化理論和適用于實際水泥生產的熟料率值控制方法；建立了高膠凝性、高C3s不含過硅酸鹽水泥熟料礦物體系的摻雜理論和摻雜技術，發現了針對硅酸鹽熟料體系的高溫摻雜效應和低溫礦化效果的差異，在此基礎上提出了實現高C3S含量硅酸鹽水泥熟料高膠凝化的多元復合摻雜理論；建立了C3S晶格畸變形成C3S在固溶體晶體高對稱性、實現礦物高度介穩化和高活性的高膠凝化理論。目前已實現在工業化生產中，在熟料中C3S含量70％左右的情況下，熟料28d抗壓強度達到70MPa以上。

五、工業廢棄物的資源化、無害化利用的研究

隨著全球經濟的發展和工業化進程加快，每年都有大量的廢渣排放，主要有粉煤灰、爐渣、高爐礦渣、鋼渣、鋼渣、煤矸石、特種冶金渣、電石渣、鋰渣、堿渣等。為了保護環境、變廢為主和保持可持續發展，世界各國水泥學者已開展了大量的研究工作并將取得大量的研究成果應用于水泥混凝土生產中，我國早在20世紀50年代就開始了對工業廢渣的利用研究，目前對量大面廣的一些工業廢渣如粉煤灰、礦渣等的綜合利用已經形成了一系列相當成熟的綜合利用技術，并已廣泛應用于水泥生產、混凝土摻合料和混凝土制品中。

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我國是水泥工為大國，水泥業作為我國基礎性原材料工業的支柱之一，在國民經濟可持續發展中具有舉足輕重的地位，雖每年水泥產量已達到8億以上。但目我國水泥工業仍然存在一系列問題；如企業平均規模小、結構不合理、總體產品質量較低、生產能源資源消耗高、環境污染嚴重等等。在可持續發展已成為人類共識的今天，我國水泥及水泥基材料研究重點為：利用水泥工業可有效消化和降解廢棄物的獨特優勢，加大對各種固體廢棄物的資源化利用；大力發展替代能源、資源或低品位原燃料在水泥產業的綜合利用技術；研究開發低能源資源消耗、低環境負荷及具性能特色的水泥。以實現水泥工業低污染、低排放，推進水泥工業成為資源、環境與人類社會協調、持續發展的循環經濟產業體系。

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