水泥和泥对聚羧酸减水剂的吸附性能研究

本文选用水泥、砂中泥和种植泥作为试验研究对象,利用紫外可见分光光度计法(UV),测定反应设定时间后的聚羧酸减水剂浓度,研究水泥和泥对聚羧酸减水剂的吸附性能.试验结果表明:聚羧酸减水剂在水泥和泥表面的吸附量随时间延长而增加,最后达到平衡;聚羧酸减水剂在泥颗粒表面的吸附存在优先选择性和亲和性,使得其在泥颗粒表面的吸附速率和吸附量大于水泥;泥种类不同,吸附量大小不同,对净浆流动度的影响程度不同;泥的掺入会大大降低水泥净浆的流动度,增大流动度经时损失量,且掺量越大影响越大,因此在工程应用中,对原材料泥含量进行控制,降低泥对聚羧酸减水剂的吸附量,对提高减水剂的减水率,保证混凝土坍落度保留值具有重要意义.     

分子量及其分布对聚羧酸减水剂吸附行为的影响

从分子量及其分布角度研究聚羧酸系减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为,分析了聚羧酸减水剂的吸附行为对其分散性、保坍性的影响.结果表明:平均分子量较高的减水剂在水泥表面的吸附量较高,减水剂分子中的高分子量部分优先吸附在水泥颗粒表面;对于同一减水剂,随其在水泥表面的吸附量增加,浆体的流动度增加,两者之间呈正相关性;而对于不同减水...     

粘土矿物成分对聚羧酸减水剂吸附性能的研究

劣质砂石料中的含泥对聚羧酸减水剂的性能具有强烈的抑制作用,表现为混凝土坍落度损失快,工作性能变差等.通过对粘土中蒙脱石、伊利石、高岭石等粘土矿物成分的砂浆流动度和吸附量随时间变化规律的研究,表明蒙脱石对聚羧酸减水剂的吸附能力最强.从分析矿物的晶体结构上探讨了粘土矿物成分对聚羧酸减水剂吸附的作用机理.     

硅烷改性聚羧酸减水剂对水泥浆体流动性及水化进程的影响

通过自由基聚合法,利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)部分或完全取代聚羧酸减水剂合成过程中的丙烯酸(AA)单体,合成了硅烷改性聚羧酸减水剂。研究了硅烷改性聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为以及对水泥浆体分散性能的影响,并研究了硅烷改性聚羧酸减水剂对水泥水化进程的影响。结果表明:硅烷部分取代丙烯酸可提高聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,提高了水泥浆体流动度;相对于传统聚羧酸减水剂,可更大程度延缓水泥水化进程,但可提高水泥3 d水化程度;而硅烷全部取代丙烯酸,聚羧酸减水剂对水泥吸附、分散性能下降,对水泥水化延缓程度增强,对水泥水化程度无提高效果。     

外加剂添加时间对水泥浆体吸附和分散性能的影响

通过分析外加剂添加时间对水泥浆体吸附、Zeta电位、流动度的影响及其相互关系,研究了萘系高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂对普通硅酸盐水泥浆体吸附及分散性能的影响.结果表明:随减水剂添加时间的延迟,水泥颗粒对萘系减水剂和聚羧酸减水剂的吸附量均急剧降低至趋于平缓;减水剂添加时间对水泥浆体吸附、电位与流动度之间关系的影响不同,随着添加时间的延长,减水剂吸附量降低、电位绝对值减小;萘系高效减水剂最佳掺加时间为加水后10 min左右,此时水泥颗粒对减水剂分子的吸附量偏低,对应的水泥浆体达到最佳的流动度;聚羧酸系高效减水剂与水同掺时吸附量最大,对应水泥浆体的流动度也最大.     

外掺机制砂石粉对水泥基材料流变性能的影响及机理

针对机制砂混凝土流变性能敏感性难以调控的问题,研究了机制砂中石粉含量对水泥基材料流变行为影响及其作用机理.利用XRD表征了机制砂中石粉的物相组成,通过水泥净浆流动度和砂浆扭矩参数探索了机制砂中石粉含量对水泥和砂浆流变性能的影响,并通过砂浆需水量以及石粉对外加剂的吸附性能测试研究了石粉对流变性能的影响机理.结果表明,水泥净浆流动度和砂浆扭矩随着机制砂石粉掺量的增大分别降低和增大,且石粉掺量超过10％后影响程度增加更明显.含石粉砂浆的需水量比为93％,表明水泥净浆流动度的降低并不是由于石粉消耗自由水导致的.总有机碳(TOC)测试结果表明,石粉和水泥对外加剂存在竞争吸附,水泥对聚羧酸减水剂的吸附能力更强,聚羧酸减水剂会优先吸附在水泥颗粒表面上,石粉外掺时宏观上表现出水泥净浆流动度会下降,内掺时水泥净浆流动度会逐渐增大.     

不同粘土矿物与聚羧酸减水剂相互作用机理研究

通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、有机碳吸附(TOC)、饱和吸水率以及净浆流动性等试验方法,研究了不同粘土矿物与聚羧酸减水剂的相互作用机理.结果表明:聚羧酸减水剂的侧链可进入粘土矿物蒙脱石的层间,发生插层反应,即层间吸附,而其侧链结构不进入伊利石、高岭土、海泡石等粘土矿物的层间,仅发生表面吸附,且吸附量大小为蒙脱石>高岭土>海泡石>伊利石;饱和吸水率试验显示,粘土矿物的饱和吸水率大小为蒙脱石>高岭土>海泡石>伊利石;流动度试验表明,粘土矿物对水泥-减水剂体系净浆流动度均有不同程度的影响,且蒙脱石影响程度最大.由此可知,粘土矿物对自由水和聚羧酸减水剂的吸附是造成流动度损失的主要原因.     

细骨料中的泥对聚羧酸减水剂性能的影响

本文研究了细骨料中泥对聚羧酸减水剂性能的影响;利用XRD分析了泥的矿物组成,用重铬酸钾法对泥进行有机质含量的测定,分别测试了不同的含泥量、矿物组成、有机质含量等条件下水泥净浆流动度,利用紫外可见分光光度计测试了水泥与不同种类泥对聚羧酸减水剂的吸附量.研究表明泥的存在不利于水泥净浆的流动度且含泥量越高影响越大;泥的种类和有机质含量的变化均会对水泥净浆流动度有不同程度的影响,含蒙脱石及伊利石等矿物的泥对水泥净浆流动度的影响大且对聚羧酸减水剂的吸附量也较大;泥的有机质含量越高越不利于水泥净浆流动度.     

聚羧酸减水剂在水泥、矿粉和粉煤灰表面吸附行为研究

对比了掺聚羧酸减水剂的基准水泥、矿粉和粉煤灰三种粉料桨体初始流动度和经时流动度,通过吸附量、表面形貌和XPS测试分析作用机理.结果表明,基准水泥吸附量最大,吸附层最厚,因而初始流动度最高,矿粉次之,粉煤灰最小;与萘系减水剂相比,聚羧酸减水剂在低掺量时也有良好的保坍性.     

含硅烷官能团聚羧酸减水剂对水泥浆体流动性和力学性能的影响

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)部分或全部取代聚羧酸减水剂合成过程中的丙烯酸(AA)单体,通过自由基聚合合成了一系列不同组成的硅烷改性聚羧酸减水剂(SPC)。研究了引入硅烷官能团后,减水剂对水泥净浆流动度的影响规律。采用总有机碳分析法(TOC)研究了硅烷改性聚羧酸减水剂的吸附行为。最后评价了其对水泥砂浆强度发展的影响。结果表明:聚羧酸减水剂(PC)分子中羧基含量越高,其在水泥颗粒表面的吸附量越大,对水泥浆体的分散性越好;在减水剂分子结构中引入硅氧烷官能团,水解生成的硅羟基可以作为吸附基团,提高减水剂分子在水泥颗粒表面的吸附能力,从而提高减水剂对水泥的分散能力;且硅羟基在水泥表面的吸附为化学吸附,因此其吸附能力大于羧基官能团(—COOH);聚异丁烯醇聚氧乙烯醚和KH570的摩尔比为1∶1或1∶2的共聚物有利于砂浆7、28d抗压强度的发展。     

内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土性能的影响

通过强度测试、水化热实验、热重分析、毛细吸水实验以及压汞实验研究了内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土强度以及毛细吸水性能的影响规律及其机理.结果表明:高掺量硅烷乳液一定程度上抑制水泥水化,从而导致混凝土早龄期抗压强度和劈裂抗拉强度下降以及28 d养护后水泥净浆试块中毛细孔的体积增大.毛细吸水实验表明:28 d龄期混凝土毛细吸水...     

减水剂对硫铝酸盐水泥早期水化影响

研究了聚羧酸系高效减水剂(PCE)和萘系减水剂(FDN)对硫铝酸盐水泥净浆工作性能及力学性能影响,通过XRD和SEM检测手段对水化产物进行表征.结果表明:两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆流动度的影响存在饱和点;相比于FDN型减水剂,PCE型减水剂对硫铝酸盐水泥净浆具有更好的减水效率及分散能力.PCE型减水剂阻碍硫铝酸盐水泥净浆早期水化,并降低硫铝酸盐水泥净浆1 d抗压强度;FDN型减水剂能够加速硫铝酸盐水泥净浆早期水化,缩短初凝和终凝时间,提高硫铝酸盐水泥净浆1d抗压强度.两种减水剂对硫铝酸盐水泥净浆3d后抗压强度及水化产物种类均没有影响.     

钢渣粉和粉煤灰对钢渣混凝土力学性能的影响特点

探讨钢渣粉和粉煤灰等量取代水泥后钢渣混凝土的力学属性变化特点和规律。实验对比表明 :与强度等级为 32 .5的纯水泥钢渣混凝土对比 ,掺入钢渣粉的砼强度略有降低 ,但能改善混凝土的和易性。掺入粉煤灰将增大混凝土的粘聚性和可塑性 ,改善混凝土的和易性 ,减小混凝土的膨胀性。     

Interaction of silylated superplasticizers with cementitious materials

Incorporation of silane groups into polycarboxylate superplasticizer (PCE) opens a new technical approach to improve properties of PCE, such as to enhance the adsorption of PCE on cement and hence the dispersing performance, to minimize the retardation effect, and potentially to increase mechanical strength of cement mortars. Silylated PCEs were synthesized using silane monomer via radical copolymerization. Dispersing effect, adsorption behaviors, and influences on mortar strength of these polymers were systematically investigated. Results show that increasing the incorporation of sliane groups in PCE promotes the adsorption of polymer on cement surface and hence leads to good fluidity retention capability. Furthermore, sulfate resistance ability of silylated PCE is superior due to stronger chemical adsorption of polymer on cement surface. The retardation effect of PCE is minimized by the introduction of silane groups. The addition of silylated PCE significantly increases 3 days compressive strength without notably affecting the long‐term strength. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 44161.     

超细石粉对水泥基材料性能影响的研究

通过将超细石粉取代水泥掺入不同水泥基材料中,研究了超细石粉对水泥净浆、水泥砂浆以及混凝土的性能影响规律。结果表明,超细石粉略加大了水泥标准稠度用水量,缩短了水泥的凝结时间;在持砂浆流动度相同的条件下,超细石粉掺量在15%时对砂浆抗压强度提高幅度最大;超细石粉的掺入降低了混凝土单位用水量,提高了抗压强度值;相比于其他矿物掺合料,超细石粉对混凝土早期强度提高最为有利。     

磨细矿渣对高性能混凝土性能的影响1掺加磨细矿渣的砂浆试验

研究了矿渣的细度、掺量对水泥砂浆的强度和流动性的影响。结果表明：矿渣细度较小时,抗压强度随着掺量的增加而下降。当细度变大,强度随着掺量增加而下降的趋势变缓。细度超过一定值后,强度随着掺量的增加呈现上升趋势。同时,细度、掺量对早期（３ ｄ、７ ｄ）强度和后期（２８ ｄ）强度的影响也有差别。细度低于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ 的矿渣对砂浆的流动性影响不大,但细度高于 ８００ ｍ ２ ／ｋｇ的超细矿渣能够显著降低用水量。试验结果为研究矿渣在高性能混凝土中的应用提供了依据。     

混合材料微粉对水泥砂浆性能的影响

用不同掺量的矿渣粉及粉煤灰对水泥砂浆流动性和抗压强度进行了试验研究。结果表明：矿渣粉和粉煤灰都可以提高砂浆的流动性,它们对水泥砂浆的流动度及抗压强度的影响与水泥品种及砂浆配合比有关。     

C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣水泥的低温促凝早强性能研究

探讨C-S-H/PCE凝胶对掺磷渣硅酸盐水泥的低温促凝早强性能的影响,并通过上清液pH值、Ca²⁺浓度和化学结合水量分析其对水化的影响机理。低温下(8℃) C-S-H/PCE凝胶能有效缩短混凝土终凝时间,并提高早期强度,当掺量5%时,混凝土终凝时间缩短近6 h,16 h、24 h和3 d抗压强度比分别为160%、150%和110%,且不影响2.5 h混凝土工作性能。C-S-H/PCE凝胶能使低温下掺磷渣硅酸盐水泥浆体处于高pH状态,加速早期水泥矿相离子溶解,提高Ca²⁺过饱和度,加速后期析晶过程,提高化学结合水量,从而促进掺磷渣硅酸盐水泥的水化,实现低温促凝早强。     

复掺高性能矿物掺合料对高强机制砂混凝土性能的影响

为定量研究S105矿粉与其他矿物掺合料共同作用对C80高强机制砂混凝土的和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响规律,通过试验得到不同龄期(3 d、7 d、28 d、60 d)下,S105矿粉单掺,以及掺S105矿粉的同时以不同含量的微珠、超细矿粉、硅灰分别取代水泥时,高强机制砂混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和干燥收缩率,并利用图表分析及拌合物实际状态对比等对其性能的变化趋势进行分析。结果表明:在一定掺量范围内复掺多种矿物掺合料,有利于提高高强机制砂混凝土的和易性和抗压强度,并显著减小其干燥收缩。在保证混凝土和易性良好的条件下,相比于单掺S105矿粉,S105矿粉与不同矿物掺合料双掺对提高混凝土的综合性能有更显著的作用。综合考虑对和易性、抗压强度和干燥收缩性能的影响,当超细矿粉取代水泥的质量分数为3%时,即水泥与S105矿粉和超细矿粉的质量比为33:11:1时,高强机制砂混凝土的性能处于较好的水平,其粘聚性和流动性都有显著改善,其3 d和60 d抗压强度分别增长3.1%和5.1%,其干燥收缩率则减小了4.0%。     

水泥净浆流动度与混凝土流变性能相关性试验

在工程试配C100自流平混凝土的同时,进行了水泥净浆流动度与混凝土流变性能相关性试验。结果表明,水泥净浆流动度与混凝土流变性能之间没有明显的相关关系;水泥净浆流动度损失率与混凝土保塌性之间也没有明显的相关关系。至少在超高强自流平混凝土的条件下,按GB/T8077—2000测定的水泥净浆流动度与混凝土流变性能的关系值得商榷。