磺化β-环糊精在混凝土中阻抗絮凝剂作用的研究

絮凝剂为机制砂生产中循环水澄清添加剂,其过多残留对混凝土外加剂的性能有很大影响。采用磺化剂对β-环糊精进行改性,制备了一种在混凝土中用作阻抗絮凝剂的功能添加剂(磺化β-CD)。研究结果表明,磺化β-CD和PCE匹配性良好,以磺化β-CD部分取代或者外掺PCE的5%、10%,对提高水泥初始分散性和分散保持性有显著作用,并且能够改善混凝土和易性和粘聚性,不影响混凝土28 d抗压强度。通过电导率测试分析其作用机理:磺化β-CD优先于PCE与PAM分子链建立某种“锚固”吸附作用,使得PAM与PAM、PAM与PCE的分子间距变大,从而降低了PCE分子被PAM吸附、包埋束缚的概率,表现出溶液电导率显著增大,混凝土减水和保坍性能有较大提升。     

聚季铵盐类黏土稳定剂抑制砒砂岩膨胀的研究

砒砂岩区水土流失严重,解决砒砂岩遇水膨胀溃散是目前有效防止砒砂岩区水土流失问题的主要方法。试验采用湿法提纯,从砒砂岩中分离出蒙脱石,通过XRF、XRD、吸蓝量和膨胀指数测试,对砒砂岩及蒙脱石的矿物组成和基本物理参数进行分析。测试了不同浓度聚季铵盐阳离子黏土稳定剂(LYPO)溶液和二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物(LYPW)溶液处理后砒砂岩的膨胀体积,并用红外光谱测试、Zeta电位测试、热重测试进行了表征。试验结果表明,阳离子黏土稳定剂(LYPO)溶液和二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物(LYPW)溶液对抑制砒砂岩膨胀的最佳浓度为0.8%,处理后砒砂岩膨胀率分别为48.37%和49.55%。通过Zeta电位分析可知,两种试剂溶液对砒砂岩的抑制作用体现在两个方面:试剂溶液与蒙脱石晶层之间的离子交换、试剂溶液中的聚合物分子链与蒙脱石颗粒之间的吸附作用在蒙脱石颗粒表面形成一层聚合物保护膜。试验过程中处理过的砒砂岩遇水溃散的性质得到显著改善。     

抗泥型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

聚羧酸减水剂（PCE）中的PEO侧链对黏土非常敏感，而骨料中难免会掺杂较多黏土，尤其是钠基膨润土。通过自由基聚合在PCE的分子结构中引入抗泥功能单体全氟辛基三乙氧基硅烷，合成一种抗泥型聚羧酸减水剂（PCE-c）。通过红外光谱分析表征了PCE的分子特征；通过红外光谱、热失重分析、XRD等分析表征了PCE在黏土上的吸附能力；通过净浆、混凝土等试验，评价了PCE对混凝土性能的影响。结果表明，与市售抗泥保坍型聚羧酸减水剂相比，合成的PCE-c具有更优的保坍效果，在钠基膨润土表面的吸附量更少，对水泥具有更好的吸附性和分散性。     

粗骨料对自密实混凝土性能影响的试验研究

主要研究了粗骨料体积含量、类型以及最大粒径对自密实混凝土工作性、强度、弹性模量以及收缩等性能的影响。结果表明:粗骨料与砂浆体积比(V_g/V_m)显著影响自密实混凝土拌和物的流动性、间距通过性以及稳定性(抗离析性),存在最佳的V_g/V_m使得混凝土拌和物获得自密实性。减小粗骨料的最大粒径,新拌自密实混凝土的稳定性提高。保持浆体体积不变,自密实混凝土的劈拉强度随V_g/V_m增加而显著降低。     

具有黏土耐受性缓凝剂的制备及在混凝土中的应用

合成了一种含不同磷酸基个数的有机磷酸盐缓凝剂,并将其结构、缓凝性能及抗黏土性能进行了测试表征。混凝土试验测试结果表明,合成出的磷酸盐缓凝剂能延缓水泥水化,缓凝作用好,与聚羧酸减水剂(PCE)复配后,提高了聚羧酸减水剂(PCE)的保坍性能。同时磷酸基缓凝剂还具有很好的抗黏土性能,吸附性能测试表明,所合成的磷酸盐缓凝剂能减少蒙脱土对减水剂的吸附。     

黏性土几种比表面积测试方法的比较

比表面积是黏性土重要的物理化学指标,选择合适的测试方法是正确获得这一参数的前提。采用亚甲基蓝(Methylene Blue)吸附法、乙二醇乙醚(Ethylene Glycol Monoethyl Ether)吸附法、甘油(Glycerin)吸附法以及风干含水率经验公式对5种黏土的比表面积进行试验测定及估算,试验结果表明:对于不含蒙脱石的土样,各种方法测试结果较为一致,偏差较小;但对于含蒙脱石的土样,EGME法的试验结果比其他方法偏小较多。通过X衍射对各种吸附液饱和后的蒙脱石土样进行试验后发现,风干状态下蒙脱石的晶层间距d_(001)=15.6?,而经EGME法、甘油法、MB法饱和后d_(001)分别变为15.9?,17.5?,19.0?,蒙脱石的晶层在甘油及MB饱和后扩展明显,便于吸附分子进入晶层内表面,因此分子覆盖效果更好。统计分析表明,土的比表面积反映了土中各亲水性黏土矿物组分及相对比例的综合影响,因此比表面积与液限、塑性指数及活性等物性指标具有相关性,可用幂函数形式来拟合,而黏粒含量不能反映黏土矿物类型对比表面积的影响,因此当统计试样的黏粒中同时含有膨胀性和非膨胀性矿物时,比表面积与黏粒含量相关性较差。     

抗泥剂改善聚羧酸减水剂抗泥性的研究

结合混凝土工作性能及净浆流动度测试分析了膨润土存在条件下,对减水剂发挥减水分散作用的影响,结合XRD、红外光谱以及总有机碳吸附仪等测试手段,分析了KN型抗泥剂对改善聚羧酸减水剂黏土适应性的影响机理。结果显示,KN型抗泥剂对改善黏土对减水剂的减水分散性能有显著作用,XRD、IR及TOC分析结果显示,KN能够封堵黏土的层空间,从而减少黏土对PCE的吸附,提高PCE的分散性,改善高含泥量骨料对减水剂作用效果的影响。     

砂率对剪切型钢纤维增强混凝土性能的影响

试验研究了用水量、水灰比、钢纤维长度和体积分数变化条件下砂率对薄板剪切型钢纤维增强混凝土的拌和物工作性及立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:钢纤维在基体混凝土拌和物中的“棚架”效应导致了钢纤维混凝土拌和物的坍落度降低,在基体混凝土易于振动成型的情况下,这种效应迅速减弱而不明显影响钢纤维混凝土的振动成型.随着砂率的增大,钢纤维混凝土的拌和物坍落度及立方体抗压强度和劈裂抗拉强度呈现先增大后减小的规律.提出了薄板剪切型钢纤维增强混凝土的合理砂率取值与配合比设计的建议.     

黏土与聚羧酸减水剂的相容性问题及解决措施

探究了一种黏土稳定剂作为改善含泥混凝土工作性的可行性,主要从黏土矿物的掺量、黏土稳定剂的掺量等方面研究对工作性能的影响规律。试验结果表明,黏土稳定剂可以限制黏土自身吸水膨胀,同时抑制黏土矿物对聚羧酸减水剂分子的吸附,可在一定程度上解决混凝土砂石含泥量高的问题。     

氨基酸改性耐泥聚羧酸减水剂的制备及其作用机理

将苯丙氨酸接枝到马来酸酐聚乙二醇酯末端,合成了氨基酸改性不饱和酸酯,并将其引入到聚羧酸减水剂(PCE)中,制备了耐泥PCE;研究了氨基酸改性不饱和酸酯、引发剂和链转移剂用量对水泥-蒙脱土净浆耐泥性能的影响,并结合蒙脱土吸附量、层间距和孔结构的变化,对耐泥PCE的作用机理进行了研究.结果表明:与普通PCE相比,采用耐泥PCE制备的水泥-蒙脱土净浆初始流动度增大18.6％,经时损失率从39.5％降低至13.7％;氨基酸改性不饱和酸酯有效降低了蒙脱土对PCE的吸附量,抑制了蒙脱土的插层吸附和表面吸附.