可溶性碱对掺不同类型聚羧酸系减水剂水泥水化进程的影响

研究了可溶性碱(K2CO3)对掺聚醚型聚羧酸减水剂(PC-1)和聚酯型聚羧酸减水剂(PC-2)的水泥水化热、凝结时间的影响,并对水化产物进行了X-射线衍射分析。结果表明,在掺PC-1或PC-2的水泥中,适当增加可溶性碱含量能降低水化放热速率以及放热量,能明显缩短单硫型水化硫铝酸钙(AFm相)的形成时间,加快水泥的水化进程。当PC-1掺量较低时,少量的可溶性碱对浆体有缓凝效应,过量(大于0.12%)则表现为促凝效应。当PC-1掺量较高(大于0.30%)时,可溶性碱对浆体表现出促凝效应;而对掺PC-2的浆体而言,增加可溶性碱含量能很大程度缩短浆体凝结时间。掺PC-1能使Ca(OH)2(CH相)含量明显增多,可溶性碱则能进一步促进C3S和C2S的深度水化;而在掺PC-2的水泥中,增加可溶性碱含量则会减缓水泥后期水化。     

聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能的研究

研究了聚羧酸减水剂对普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系性能影响。测试了不同掺量的聚羧酸减水剂对于标准稠度用水量及凝结时间、胶砂强度、水泥胶砂干缩率、水化放热的影响,并利用XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电子显微镜)进行微观结构的观察和分析。随着聚羧酸减水剂掺量的增加准稠度用水量逐渐减降低,凝结时间先减小后增大;胶砂强度胶砂的1、3、28 d抗折、抗压强度均先增大再减小;水泥胶砂干缩率随着聚羧酸减水剂的掺入,很大幅度的减小了水泥胶砂试件的干缩率;聚羧酸减水剂的掺入使普通硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥复合体系的水化放热峰出现时间延后,且使初期的水化放热峰值提高。掺入减水剂会使水化产物增多,钙矾石结晶变粗壮,结构更加密实。     

BFJ聚羧酸高效减水剂与其他类减水剂复配研究

研究了聚羧酸系高效减水剂与氨基磺酸盐系、萘系、木钠系及脂肪族系4种减水剂的复合效应.氨基磺酸盐减水剂和聚羧酸减水剂复配,随着氨基磺酸盐减水剂掺量的增加,净浆流动度呈现出先降低后增加的趋势.在掺量是40%时,净浆流动度降低达到最小值100 mm,之后随着掺量的增加净浆流动度增大.萘系减水剂和聚羧酸减水剂复配.随着萘系减水剂掺量的增加,净浆流动度先明显降低,萘系减水剂30%掺量时达到最低140 mm,然后逐渐增加.复配后最佳减水率为21.3%.木钠减水剂与聚羧酸减水剂复配时,随着木钠减水剂掺量的增加,复配后减水能力先明显下降后急剧升高再逐渐下降.脂肪族减水剂与聚羧酸减水剂复配时,随着脂肪族减水剂掺量的增加,净浆流动度先降低后逐渐增加.当其掺量达60%以上时,净浆流动度达220 mm,减水率达到21.4%.     

减水剂过掺对C30混凝土性能影响

以C30自密实混凝土为研究对象,研究聚羧酸高效减水剂、萘系减水剂、木钠减水剂过掺对其新拌性能、力学性能和耐久性能的影响.试验结果表明:3种减水剂的过掺均会使C30自密实混凝土坍落扩展度增加、含气量降低、凝结时间延长、混凝土立方抗压强度、28d轴心抗压强度、28 d弹性模量降低、耐久性变差.此外,对混凝土28 d抗折强度的影响则因减水剂种类而异.     

聚羧酸减水剂分子结构对C_3A-石膏体系吸附性能及水化行为的影响

通过研究C3A-Ca SO4·2H2O体系在不同分子结构的聚羧酸减水剂存在的条件下的吸附性能和水化历程,结合TOC、XRD、SEM等检测手段分析了分子结构对体系吸附性能及水化行为的影响机理。试验结果表明,聚羧酸减水剂分子结构中羧基数量增加会促进体系对减水剂的吸附;而减水剂分子结构中羟基数量增加,体系对减水剂的吸附量则会减少;而减水剂分子结构中酯基会在水化过程中水解生成羧基和羟基,改善体系的吸附和分散性能。体系对聚羧酸减水剂分子的吸附会一定程度的抑制体系水化反应。     

聚羧酸减水剂复合无碱速凝剂对水泥浆体凝结时间和早期强度的影响

研究了不同聚羧酸减水剂与自制无碱液体速凝剂复合后对水泥浆体凝结时间与早期强度的影响。结果表明:当无碱速凝剂掺量为水泥质量的6%时,复合推荐掺量的不同类型减水剂会显著延缓水泥净浆的凝结时间;当速凝剂掺量提高至7%时,凝结时间会缩短-延长。掺入市售聚羧酸减水剂的水泥净浆在静置30、60 min后再加入速凝剂,与同掺减水剂和速凝剂的水泥净浆相比,凝结时间延缓明显;但采用复合了保坍组分的自制聚羧酸减水剂再加入速凝剂,对水泥浆体的凝结时间影响不大。添加自制聚羧酸减水剂还会对掺无碱速凝剂水泥砂浆的1 d强度有一定的提高。     

聚羧酸系减水剂对铝酸盐水泥性能的影响

测定了自制聚羧酸高效减水剂不同掺量对铝酸盐水泥净浆扩展度、凝结时间及胶砂强度的影响,通过扫描电镜测试了水化产物的形貌,对聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥早期结构的作用机理进行了分析。结果表明:使用自制聚羧酸高效减水剂在适宜掺量时能显著提高铝酸盐水泥的净浆扩展度,并且具有良好的扩展度保持性能;标准稠度时,聚羧酸高效减水剂的掺入使铝酸盐水泥净浆的初凝时间略有延长,随掺量的增大会显著延长终凝时间;相同水灰比时,较低掺量聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度影响不大,掺量大于0.6%时,会显著降低铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度,但聚羧酸高效减水剂掺量不同,对铝酸盐水泥胶砂3d抗折强度和抗压强度影响不大。     

硫酸盐对掺聚羧酸减水剂水泥浆体流变性的影响

研究了6种硫酸盐对掺聚羧酸减水剂水泥浆体的Marsh时间、剪切应力及表观黏度的影响.通过微观手段分析硫酸根离子对聚羧酸减水剂吸附量的影响.结果表明:碱金属硫酸盐会显著降低掺聚羧酸减水剂水泥浆体的分散性,而难溶性硫酸盐对掺聚羧酸减水剂水泥浆体分散性的影响较小.硫酸根离子大量存在时,聚羧酸减水剂的表观吸附量及无效吸附量增加,聚羧酸减水剂的分散性能降低,浆体絮凝结构数量及强度增大.     

石膏用聚羧酸减水剂的制备与分散性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、巯基乙醇为主要原材料,利用氧化还原引发自由基聚合合成一种适用于建筑石膏的聚羧酸减水剂,研究了不同酸醚比的聚羧酸减水剂对石膏凝结时间、流动度以及水化温度的影响。结果表明,大单体相对分子质量为4800,酸醚比为3.0时制得的减水剂效果最好;与市面上现有适用于石膏的萘系减水剂相比,在0.1%的掺量下,制备的聚羧酸减水剂分散性好,且具有一定的缓凝作用,可以减少缓凝剂的使用且绿色环保。     

配比微调对聚羧酸减水剂分散性的影响

以甲氧基聚乙二醇(MPEG)和甲基丙烯酸(MAA)为原料,通过酯化反应生成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMAA),酯化物再与甲基丙烯酸等共聚单体,在过硫酸铵的引发体系下合成聚羧酸减水剂.通过微调合成配比,研究MAA、过硫酸铵、链转移剂的掺量对聚羧酸减水剂分散性的影响.结果表明:在配比微调的范围内,掺聚羧酸减水剂水泥浆体的初始分散性随MAA掺量的增加逐渐增加,随过硫酸铵掺量的增加先增加再降低,随链转移剂掺量的增加影响不大;掺聚羧酸减水剂水泥浆体保持分散性随MAA、链转移剂、引发剂掺量的增加均呈现先增加后降低的趋势.     

羟基羧酸盐对水泥水化历程的影响

通过对柠檬酸钠、苹果酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠及腐植酸钠与聚羧酸减水剂共同作用下水泥净浆流动度、凝结时间及强度的研究及XRD,探讨了羟基羧酸盐对水泥水泥历程的影响规律。结果表明,羟基羧酸盐的引入可提高聚羧酸减水剂的分散性能,延长凝结时间,但不影响3d、7d、28d强度的发展;而水化初期,羟基羧酸盐促进C3A的溶解及AFt的生长,而对C3s有较强的抑制作用,当掺量为0．20％时,浆体CH衍射峰消失;与其他羟基羧酸盐相比,腐植酸钠由于分子量较大,分子结构复杂,其缓凝效果较差。     

蔗糖对水泥水化过程影响机理研究

研究了不同掺量蔗糖对水泥凝结时间、水泥砂浆强度发展、化学结合水量、液相离子浓度、AFt含量以及浆体矿物组成的影响.结果表明,蔗糖能促进AFt的生成,当蔗糖掺量较小(0.045%,质量分数,下同)时,对Ca(OH)2和C-S-H的抑制作用较弱,液相中Ca2 ,OH-浓度的降低不明显,AFt的溶度积大,AFt以细小的凝胶状存在,在水泥颗粒的表面形成不易被打破的保护膜,延缓了水泥凝结,但当保护膜被打破,水泥的水化进程会得以恢复,强度继续发展;当蔗糖掺量较大(0.48%)时,液相中Ca2 ,OH-浓度降低,AFt的溶度积小,AFt以结晶完好的针棒状出现,并在水化产物间穿插和搭接,起到了明显的促凝作用,使得C2S,C3S难以正常水化并提供C-S-H,因而阻碍了水泥砂浆的强度发展.提出了2个阈值的假说,蔗糖掺量在0.01%时即可促进AFt的生成,蔗糖掺量在0.20%时明显抑制硅酸钙的水化.     

粉煤灰矿粉水泥胶凝体系的高效复合早强剂研制

以粉煤灰-矿粉-水泥胶凝体系为对象,比较5种早强组分的早强特性和作用机制后,通过递进式叠加优化获得早强组分最佳复配方案,进而分别研究3种缓凝组分对其早强性能的影响,以获得最终的高效复合早强剂组成方案.研究表明:早强组分三乙醇胺、无机盐A、甲酸钠、氯化钙之间存在良好的叠加增强效应,可有效促进胶凝体系C3A和C3S的水化,但对C3A水化的叠加促进作用会影响其对C3S水化固有促进作用的发挥,不利于体系后期强度的发展;蔗糖、三聚磷酸钠、有机酸B这3种缓凝组分可有效缓解复合早强组分对C3A水化的过度促进,增强C3S水化,使复合早强剂的增强性能更为均衡.最终确定的高效复合早强剂组成方案为:三乙醇胺0.02%(质量分数,下同)+无机盐A 0.06%+甲酸钠0.06%+有机酸B 0.01%,掺量为胶凝材料总量的0.15%.采用该方案可使胶凝体系3d抗压强度提高78.3%,7d抗压强度提高46.1%,流动度和凝结时间则变化不大.     

混凝土超早强复合外加剂的研制

本文介绍了以无机超早强激发剂辅与少量有机表面活性剂复合而成的超早强复合外加剂。利用无机超早强激发剂的快凝快硬的特点提供早期强度,同时无机超早强激发剂水化产物的形成,加速了水泥矿物组成中的C2S和C3S的水化,起到激发水泥水化的作用,此外,有机表面活性剂的加入,大大降低了混凝土水灰比,对提高混凝土强度及提高混凝土抗渗性、耐久性起到了很大的作用。该外加剂可使混凝土达到超早强,3d龄期即达到普通混凝土28d才能达到的强度,且后期强度仍有良好的增长势头。     

磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性

结合扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),差热-热重分析(DSC-TG)以及微量热仪等微观测试手段,研究了磷渣粉水泥基复合胶凝体系的水化特性.结果表明:磷渣粉的掺入只会影响水泥基材料的水化产物类型和数量,但不会改变水化产物的种类,水化产物中没有观察到羟基磷灰石的存在.磷渣粉的掺入不会影响C3A的水化,但会延缓水泥熟料中C3S和C2S的水化,磷渣粉主要通过延缓水化诱导期来实现水泥胶凝体系的缓凝.掺磷渣粉复合胶凝体系诱导期后各阶段的水化反应阻力减小、水化反应速率增加,但整个复合胶凝体系的总体水化程度降低,降低幅度随着龄期增长不断减小.     

混凝土速凝剂促凝机理新探

通过ＸＲＤ、测定结合水和水化液相、ＤＴＡ等手段研究了速凝剂对水泥水化的影响,认为传统的速凝剂促凝机理将速凝剂的作用归因于ＮａＯＨ使石膏对Ｃ３Ａ的缓凝作用消失是值得商榷的,并提出了速凝剂促凝作用的新观点。     

丁苯乳液对合成单矿物石膏复合体系水化热的影响

利用等温量热法就丁苯乳液对合成单矿物-石膏复合体系(C3S-C2S-C3A-C4AF-CaSO4·2H2O)早期水化放热速率、水化放热量以及水化程度的影响进行了分析.结果表明:丁苯乳液的掺加会降低复合体系水化放热速率曲线的第1放热峰值(v1max),而当丁苯乳液掺量(质量比)≥10%后,v1max随丁苯乳液掺量的增加变化不大;丁苯乳液对复合体系水化初始期经历时间基本没有影响;丁苯乳液对复合体系水化诱导期、加速期以及减速期有显著的延缓作用,但当丁苯乳液掺量≥15%时,这种延缓作用不再随着丁苯乳液掺量的增加而增强;丁苯乳液的掺加降低了复合体系水化放热速率曲线的第2放热峰值(v2max);掺入丁苯乳液后,复合体系早期水化放热量减少,水化程度降低.     

几种激发剂对钢渣早期活性的影响

钢渣水化速率慢是限制其应用的主要因素.通过正交试验,研究了芒硝、水玻璃、木质素磺酸钙3种激发剂对钢渣早期水化活性的影响.试验结果表明,掺入激发剂对钢渣水化活性有较大影响,当芒硝掺量为2％,水玻璃掺量为2％,木质素磺酸钙掺量为0.6％时,对钢渣水化活性的激发效果最好.在激发钢渣早期水化活性方面,芒硝的效果优于水玻璃.配制复合激发剂时,要优先考虑芒硝的掺量,以2％～3％为宜.     

AH3及水化程度对硫铝酸盐水泥强度的影响

将实验室烧成的硫铝酸钙矿物(C_4A_3S)与石膏(CSH2)、石灰(CH)复配制成硫铝酸盐水泥,研究其水化产物中铝凝胶相(AH3)及水化程度对水泥石强度的影响.用Rietveld全谱拟合方法对烧成的C_4A_3S进行了定量分析,用XRD和TG-DTG对其水化产物进行了定性、定量分析.结果表明:当AH3含量较高、钙矾石(AFt)含量较低时,AH3会填充在硫铝酸盐水泥浆体的空隙中,从而使其抗压强度升高;CSH2能促进C_4A_3S的水化,并且随着CSH2掺量的增加,硫铝酸盐水泥石抗压强度先升后降,当n(C_4A_3S)/n(CSH2)为3/4,即CSH2掺量为27.32%(质量分数)时,其抗压强度最大;另外,C_4A_3S水化程度与AH3含量的提高均有利于硫铝酸盐水泥石抗压强度的增大,当二者对抗压强度的影响达到平衡时,其抗压强度最大.     

CaF_2对C_4A_3矿物形成及水化性能的影响

研究了CaF2 对C4A3S矿物形成及水化性能的影响 .结果表明 :掺加少量的CaF2 ,C4A3S矿物的形成量能增加 ,而当CaF2 掺量为 1 % (质量分数 )时 ,C4A3S的形成量则减少 ;CaF2 的存在使C4A3S矿物晶体主要以四方晶系的结构形式存在 ;少量的CaF2 不仅可提高C4A3S的水化反应活性 ,而且还影响水化产物晶体的形貌