聚羧酸减水剂影响抗裂性能的机理研究

通过实验,以混凝土28d的拉压比大小为评价混凝土抗裂性能的优劣，分析了合成聚羧酸减水剂的羧基、氨基、磺酸基、羟基、酯基等各官能团比例，聚醚支链的长短，减水剂分子量大小等因素对混凝土抗裂性能的影响。初步探讨了聚羧酸减水剂提高混凝土抗劈裂性能机理。     

不同类型高效减水剂对混凝土性能的影响

对比研究了3类不同高效减水剂配制的混凝土力学性能、工作性能及抗裂性。结果表明,用聚羧酸系高效减水剂配制的混凝土具有坍落度损失小、抗裂性能较好及抗压强度高等优点。因此,在配制高性能混凝土时,首先宜选用聚羧酸系高效减水剂。     

MPEGAA-AA-AMPS聚羧酸高效减水剂对高性能混凝土硬化性能的影响

为了研究MPEGAA-AA-AMPS聚羧酸高效减水剂对高性能混凝土硬化性能的影响,在高性能混凝土中分别添加自制的MPEGAA-AA-AMPS聚羧酸高效减水剂和国内外同类产品,通过对比试验,对不同龄期的高性能混凝土的抗压性能、变形性能和耐久性能等硬化性能进行了较为全面的测试,结果表明:添加了MPEGAA-AA-AMPS聚羧酸高效减水剂的高性能混凝土,不仅具有足够的强度、干缩小、刚度高和稳定性好,而且还具有良好的抗氯离子渗透性能、抗冻性、耐磨性和抗硫酸盐腐蚀性能.     

聚羧酸减水剂在粘土中的插层行为及影响研究进展

聚羧酸减水剂在粘土中的吸附、插层行为会对水泥混凝土的性能产生影响.综述了聚羧酸减水剂在粘土中的吸附行为及在粘土矿物蒙脱石中的插层行为的机理、性能表征及对水泥净浆凝结时间、流动度、抗压强度;水泥胶砂流动度、抗压强度、抗折强度;混凝土和易性、坍落度、抗压强度的影响,总结了粘土与聚羧酸减水剂对水泥混凝土性能影响的评价方法,阐述了调控插层行为的措施,展望了调控聚羧酸减水剂插层行为的研究前景.     

引气C40自密实混凝土性能试验研究

采用固定砂石配比设计方法配制C40自密实混凝土,研究不同聚羧酸引气减水剂掺量下自密实混凝土含气量、工作性能、不同龄期抗压强度、及抗冻融循环性能.结果表明,聚羧酸引气减水剂质量掺量为胶凝材料总量0.5％时,新拌C40自密实混凝土含气量为4.3％,工作性能达到二级自密实混凝土要求的标准,28 d抗压强度56.8 MPa,200次冻融循环后相对动弹性模量降为72.5％.相比0.4％、0.55％、0.65％引气减水剂掺量,0.5％掺量下28 d抗压强度降低较少,抗冻融循环性能最好.研究结果为掺加聚羧酸引气减水剂自密实混凝土的应用和推广提供依据和参考.     

矿物掺合料和聚丙烯纤维对混凝土塑性收缩开裂的影响

在聚羧酸减水剂控制新拌混凝土坍落度条件下研究了添加矿物掺合料和聚丙烯纤维对混凝土开裂性的影响.结果表明:在20％ ～ 40％掺量范围,粉煤灰或矿渣粉均能明显提高混凝土抗裂性能;粉煤灰提高混凝土抗裂性能的效果优于矿渣粉,二者复掺能显著提高混凝土的抗裂性能.聚丙烯纤维的长度对混凝土总开裂面积影响相对较小,但对裂缝宽度影响较大,纤维长度为粗集料最大粒径的3/5时,混凝土抗裂性能最佳.根据本实验结果,聚丙烯纤维的掺量宜选择在0.9～1.2 kg/m3.     

含膦基抗泥保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

通过两步连续酯化的方法制备了含膦基聚羧酸减水剂,通过红外光谱对合成的含膦基聚羧酸减水剂的分子结构进行表征,并对其进行水泥净浆流动度、胶砂扩展度以及混凝土性能测试。     

聚羧酸减水剂及不同掺合料对混凝土耐久性的试验研究

研究不同粉煤灰(20％、30％、40％)、矿粉微渣掺量及聚羧酸减水剂掺量(0、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％)等多因素对寒区水工混凝土力学性能、抗碳化能力及抗冻融耐久性的影响规律.试验结果表明:聚羧酸减水剂的掺入可以显著提高不同外掺料混凝土的力学性能、抗碳化性能和抗冻性能;在本文所考虑的减水剂掺量范围内,减水剂掺量为1.0％时,各组混凝土试样的抗压强度最高,抗碳化能力最强,抗冻融效果最好;采用幂函数形式得到的碳化深度随龄期的变化规律有较高的拟合精度和相关性,建立的函数关系可以很好的反映实际碳化试验结果;在聚羧酸高效减水剂掺量相同的情况下,随着粉煤灰用量的降低,矿粉掺量的逐渐增多,混凝土的抗碳化性能和抗冻性能得到明显改善.研究成果可为寒冷地区外掺料混凝土在冻融环境下的耐久性应用提供一定的试验依据和参考.     

聚羧酸减水剂对混凝土成本控制的研究

本文以混凝土为研究对象,站在成本管控的角度,围绕通过利用高性能减水剂聚羧酸进行混凝土拌合实现成本节约展开研究。首先,对减水剂、聚羧酸减水剂等相关概念进行了简单地概述,并结合相关数据对聚羧酸减水剂的性能优势从多个方面进行了详细介绍;其次,在分析混凝土成本构成的基础上,结合聚羧酸减水剂高性能优势,就聚羧酸减水剂对混凝土成本控制的影响进行了详细介绍;最后,聚羧酸减水剂在混凝土中应用过程中应注意的几点关键性问题进行了强调。并将聚羧酸减水剂视作混凝土成本控制以及质量保障的关键所在。     

聚羧酸系混凝土减水剂的研究进展及发展趋势

详细介绍了聚羧酸系混凝土减水剂的分子结构、作用机理、制备方法及其性能的影响因素.简要概述了国内外聚羧酸系混凝上减水荆的研究进展,并提出了今后聚羧酸系混凝土减水剂的发展方向.     

蒸养条件下两性聚羧酸减水剂对胶砂及混凝土强度的影响

合成了阴离子型和两性型聚羧酸减水剂,研究了两类聚羧酸减水剂对水泥水化热、蒸养胶砂和蒸养混凝土强度的影响.结果表明:在蒸养条件下,与阴离子型聚羧酸减水剂相比,掺两性型聚羧酸减水剂的水泥水化温峰更高;在相同水灰比时,掺两性聚羧酸减水剂的蒸养胶砂和蒸养混凝土的强度也更高.XRD分析可知,掺入两性聚羧酸减水剂在蒸养条件下生成更多的AFm和氢氧化钙,促进了C3S和C2S的水化.     

早强型聚羧酸减水剂的性能研究

早期强度发展缓慢的问题限制了聚羧酸减水剂的应用.为提高混凝土的早期强度,以OX-M4000、丙烯酸为主要原料,在氧化还原引发剂体系的作用下,采用水溶液自由基共聚合的方法,制得了早强型聚羧酸减水剂.通过XRD、SEM和水化热等测试方法,研究了自制早强型聚羧酸减水剂的性能.实验结果表明:自制早强型聚羧酸减水剂具有显著的早强效果:1 d强度提高17％,3 d强度提高14％,7 d强度提高25％,可以应用于管片、预制构件、管桩等对早期强度有要求的高品质混凝土的生产中,提高模具和场地的周转率,提高经济效益,具有广阔的市场前景.     

早强保坍型聚羧酸减水剂的制备与性能研究

基于分子结构设计原理,以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、N-羟甲基丙烯酰胺(N-MA)为原料,加入自制含有较多羧基、羟基的功能大分子单体,采用自由基聚合方法,合成了兼有早强和保坍作用的新型聚羧酸减水剂.结果表明:最佳合成工艺条件为n(TPEG)∶n(AA)∶n(N-AM)∶n(大单体)为1∶7∶4∶3,反应温度为60℃,反应时间为4～5h,合成减水剂减水率达32％,混凝土初始坍落度220 mm;2 h坍落度160 mm;1d抗压强度比为185％;3 d抗压强度比为177％.利用红外光谱和凝胶渗透色谱表征减水剂分子结构和分子量,合成分子中含有大量羧基、酰胺基、酯基和醚基,重均分子量均在3.6万左右,数均分子量均在2万左右,分子量分布均匀.采用X射线衍射分析1d龄期水泥试样的水化产物组成,相比于空白试样,掺加减水剂能延缓硅酸盐熟料矿物的水化进程,但促进了AFt的形成,发生AFt向AFm的转变,加快水化速率,具有一定的早强作用.     

沙漠地区混凝土强度与抗裂性能规律研究

为研究沙漠地区不同养护方式下混凝土强度发展规律和不同强度等级混凝土抗裂性能,采用C35和C50混凝土在施工现场进行试验研究.通过圆环法试验探究混凝土强度增长与抗裂性能之间的关系,研究结果表明:(1)通过两种强度等级混凝土不同养护方式下强度增长与裂缝观测对比分析,不同养护方式对混凝土早期强度增长影响存在差异,保温保湿养护下混凝土早期强度增长最快.(2)在控制外界影响因素和混凝土外部养护条件的同时,高强度等级混凝土裂缝开裂时间和裂缝宽度均早于或大于低强度等级混凝土,混凝土强度等级越高越容易开裂.合理的养护方式对抑制和延缓混凝土裂缝的开展有重要影响,其中保温保湿养护下混凝土裂缝开裂较晚且发展缓慢.(3)裂缝的发展与混凝土早期强度增长密切相关,通过不同养护方式下混凝土强度增长与裂缝发展曲线分析,抗裂圆环裂缝的产生集中于混凝土强度增长最快的阶段,因此要重视实际工程中混凝土早期强度增长过程中的裂缝防控.     

戈壁环境下混凝土桥墩养护与强度的试验研究

为了研究戈壁环境下养护方式对混凝土桥墩强度发展的影响规律,首先对试验原材料进行了测试,然后对四种不同养护方式及不同养护天数下混凝土桥墩在不同龄期时的抗压强度和抗拉强度进行了测试和分析,对测试得到的混凝土在不同龄期的强度进行了曲线拟合,并对拟合的计算公式进行了误差性和实用性验证.结果表明:①相同养护天数下,标准养护强度最高,新材料养护、土工布养护、自然养护次之;②在相同养护方式下,14 d为最合理的养护天数;③在相同养护天数下,按照新材料养护、土工布养护、自然养护的顺序拉压比逐渐增大,拉压比越大,抗裂性越好;④通过误差分析及公式实用性验证,拟合公式满足要求,可进行强度计算.     

甘肃省戈壁地区养护方式对预制混凝土箱梁抗裂性及强度的影响

为研究甘肃省戈壁地区养护方式对预制混凝土箱梁抗裂性及强度的影响,首先勘测了现场气候条件,选择了三种养护方案.然后测试和分析了不同养护方式下试验箱梁强度及裂缝的发展规律,结果表明:按照蒸汽养护、土工布包裹养护、薄膜包裹养护的顺序混凝土强度及拉压比逐渐减小,抗裂性逐渐减弱;蒸汽养护为戈壁地区最佳的养护方式;戈壁地区出现的裂缝宽度主要分布在0.00~0.02 mm及0.03~0.04 mm两个区间;在戈壁地区混凝土箱梁的养护不仅要注重保湿养护,更应该加强保温养护.最后结合试验和现场施工情况,对大温差、干寒、强风地区预制混凝土箱梁裂缝的预防和控制提出一些针对性的建议.     

减缩型聚羧酸减水剂提高混凝土早期抗裂性的作用研究

减缩型聚羧酸减水剂(SRPC)是一类兼具减缩与减水双重作用的新型混凝土外加剂,它对混凝土早期抗裂性的作用将影响其在工程中的应用。本文利用平板抗裂试验对比测试了掺SRPC、聚羧酸减水剂(PCE)及小分子减缩剂(SRA)的混凝土早期抗裂性,并通过对表面张力、收缩率、孔结构、水化热等参数的分析,讨论了SRPC影响混凝土抗裂性的作用机理。试验结果表明,尽管SRPC在掺量0.15%(质量分数)下的减缩效果弱于掺量1.5%(质量分数)的SRA,但SRPC表现出更佳的早期抗裂性能。机理分析表明,SRPC除了与SRA都是通过降低孔溶液表面张力及改变毛细孔结构从而减少混凝土的收缩外,还通过延缓水泥水化速率、降低早期水化放热量、抑制混凝土中水分蒸发等作用,改善混凝土的早期抗裂性。     

干寒大温差环境下混凝土的抗裂性能、力学性能及气孔结构分析

试验研究了干寒大温差环境养护下的混凝土开裂过程、抗压强度及28 d龄期的孔径分布情况,分析了混凝土的初始开裂面积、气孔结构与抗压强度之间的关系,并与标准养护下的试验结果进行了对比分析.结果表明:在干寒大温差的养护条件下,混凝土的抗裂性能和力学性能更差,具体表现为初裂时间更短、初裂长度、初裂宽度更大、裂缝总条数更多;混凝土同龄期的抗压强度也较标准养护下要小,并与混凝土的初始开裂面积存在一定的相关性;孔径分布较标准养护下有一定的差异,主要表现为小孔径的孔更少,大孔径的孔更多,孔径分布朝着大孔径的方向移动;除此之外,水胶比也对混凝土的抗裂性、抗压强度和孔径分布有影响.     

基于响应面法的可控低强度材料配合比优化研究

针对混凝土再生细骨料利用率不高的问题,可将再生细骨料用于制备可控低强度材料(CLSM),并利用响应面分析(RSM)为CLSM配合比设计提供一种新的方法。以水固比、聚羧酸减水剂掺量、水泥占胶凝材料比例(灰胶比)为试验因素,以流动度和泌水率的比值(流泌比)和28 d抗压强度为响应值,进行多指标优化。单因素试验表明,水固比和聚羧酸减水剂掺量提高会导致CLSM流动性和泌水率上升,而随着灰胶比提高CLSM流动度和泌水率呈逐渐减小的趋势。双响应面分析结果表明,水固比和灰胶比、减水剂掺量和灰胶比对流泌比交互作用显著,而各参数之间对28 d抗压强度的交互作用一般。最后,通过对两个响应值同时优化得到CLSM的最优配合比,经验证与实际基本一致,实现了对CLSM工作性能和抗压强度的多指标优化。