减水剂对砂浆早期开裂行为的影响

采用多通道椭圆环收缩开裂测试手段、自由收缩和强度试验综合评价了聚羧酸类、萘系和木质素系减水剂对水泥砂浆早期收缩开裂和强度的影响.结果表明,掺减水剂均延长了砂浆初始开裂时间,从而降低了砂浆的开裂敏感性.就减水剂降低砂浆开裂敏感性而言,聚羧酸类和高浓型萘系高效减水剂是行之有效的.掺聚羧酸类和掺木质素系减水剂都减小了砂浆的最大裂纹宽度,而掺萘系则加快了砂浆最大裂纹宽度的发展速度.掺高效减水剂均增大了砂浆自由收缩值,且萘系比聚羧酸类减水剂更能增大砂浆自由收缩值,而掺木质素系减水剂能稍微降低砂浆的自由收缩值.在干燥养护条件下,掺高效减水剂比掺木质素系减水剂更能有效地提高砂浆抗折和抗压强度,且掺聚羧酸类减水剂又比掺萘系高效减水剂更为有效.     

聚丙烯酰胺与羟乙基纤维素对砂浆性能的影响

为研究聚丙烯酰胺与羟乙基纤维素对砂浆性能的影响,对其工作性和强度进行了测试,并采用SEM对微观改性机理进行了分析.结果表明,聚丙烯酰胺使砂浆保水性稍有提高,稠度降低,掺量为0.2％时,保水率为91.5％,稠度降幅达74％;抗压强度和抗折强度增大,却使折压比和粘结强度略有降低;羟乙基纤维素使砂浆保水率均在95％以上;当掺量为0.15％时,稠度增大;砂浆抗压强度和抗折强度有不同程度的降低,但却使砂浆的折压比和粘结强度有一定的提高,对砂浆的改性效果要优于聚丙烯酰胺;SEM测试发现聚丙烯酰胺和羟乙基纤维素提高了整体结构的致密性,优化了砂浆的微观结构,从而改善了砂浆的宏观性能.     

粉煤灰、减水剂对水泥浆体相容性影响的试验研究

通过调整萘系和聚羧酸系减水剂的含量,观察水泥浆体的流动性和流动性经时损失的变化,由此确定减水剂的饱和点和减水剂对水泥相容性影响;减水剂在饱和点掺量时,调整粉煤灰掺量,研究粉煤灰掺量对水泥相容性的影响.结果表明:水泥浆体的流动度随减水剂掺量的增加而增大;萘系减水剂的饱和点掺量为0.8%,聚羧酸系减水剂的饱和点掺量为1.4%;在减水剂饱和点附近,静置35 min、60 min,萘系、聚系减水剂流动度经时损失分别为65%和39%,且聚羧酸系减水剂具有滞后性;聚系减水剂与水泥的相容性优于萘系高效减水剂;在减水剂饱和点掺量处,随着粉煤灰含量的增加,水泥浆体的流动度增大.     

不同黏土对掺减水剂水泥净浆流动度影响

目的 研究4种不同黏土对掺聚羧酸减水剂及萘系减水剂水泥净浆流动度的影响规律并从黏土的吸附性能角度探究其影响机理.方法 采用水泥净浆流动度试验方法比较了4种黏土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响,通过TOC总有机碳测试仪测定了4种黏土对聚羧酸减水剂的吸附量.结果 4种黏土对水泥净浆流动度的影响差异较大,其中钙基蒙脱土和钠基蒙脱土的掺量为2％时,掺聚羧酸减水剂水泥净浆已基本没有流动度,掺萘系减水剂的水泥净浆流动度也有所下降,但降幅稍小,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆流动度无明显负面影响;钙基蒙脱土和钠基蒙脱土对聚羧酸减水剂的吸附量较大,伊利土、高岭土对聚羧酸减水剂的吸附能力和水泥相当.结论蒙脱土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度负面影响极为严重,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆基本没有负面影响.     

粘土对聚羧酸减水剂性能的影响及机理研究

粘土作为杂质存在于混凝土的组分如砂石中,粘土对聚羧酸减水剂有较强的吸附性,从而影响混凝土的工作性。研究了不同粘土对掺聚羧酸减水剂的水泥浆体及砂浆流动性的影响规律,探讨了聚羧酸减水剂与粘土的相互作用机理。研究结果表明,不同粘土对水泥浆体的流动性有不同程度的影响,蒙脱土和膨润土相对于高岭土及筛分土对砂浆的流动性影响更为显著;同时,相对于不掺聚羧酸的砂浆,粘土对掺聚羧酸减水剂砂浆的流动性影响更为显著。粘土自身的吸附性与疏水基的定向吸附共同作用及粘土中的金属离子与聚羧酸的螯合作用可能是粘土吸附聚羧酸减水剂的机理。     

低胶凝材料自密实混凝土的耐久性研究初探

通过对比分别用萘系减水剂和Glenium〇R 6000 SDC系列聚羧酸减水剂配制的自密实混凝土的电通量和碳化深度,探讨两种减水剂对混凝土耐久性影响的差异。结果表明,采用Gle-nium〇R 6000SDC系列聚羧酸减水剂时,混凝土的抗氯离子渗透性和抗碳化性能比掺萘系减水剂时更优良;且当Glenium〇R 6000 SDC系列聚羧酸减水剂掺量增加,混凝土达到自密实状态时,早期强度虽略有降低,但抗碳化性能大幅提升。     

一种新型保温材料的制备及其力学性能的研究

设计干密度为400 kg/m~3的轻质泡沫混凝土用作保温隔热材料时,普遍存在强度偏低的问题。通过实验的方法,根据控制变量的不同配比研究常用掺合料和减水剂的掺量对泡沫混凝土抗压强度的影响。通过大量的泡沫混凝土试块抗压实验,发现适量加入粉煤灰和聚羧酸减水剂有助于混凝土强度的增长,硅灰的掺入对其强度增长不利,而聚丙烯纤维掺量较少时影响并不明显。通过四因素四水平的正交试验,在综合考虑泡沫混凝土的力学和保温性能后,认为水泥掺量91%、硅灰掺量9%、聚羧酸减水剂用量0.5%时的配比为合理配比。     

硅灰与氧化石墨烯对硬化水泥浆体的复合增强效应

研究了硅灰与氧化石墨烯复掺时对硬化水泥浆体力学性能的影响. 分别进行了普通水泥浆体、内掺质量分数10%的硅灰水泥、外掺质量分数0.8%的氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂（GOPCs）水泥浆体以及同时内掺硅灰与外掺GOPCs的水泥浆体的配制. 对4种硬化水泥浆体的抗折强度、抗压强度以及90 d龄期孔隙率进行了测定,同时采用X射线衍射仪及扫描电子显微镜对水泥水化产物进行分析,并将4种样品的力学性能进行比较. 结果表明,当掺10%硅灰时,硬化水泥浆体90 d抗压强度比空白样提高了3.6%,抗折强度提高了9.6%;当只使用氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂而不掺硅灰时,抗压强度提高了11.9%,抗折强度提高了15.3%;当硅灰与氧化石墨烯复掺时,抗压强度提高了22.7%,抗折强度提高了38.6%. 孔隙率的变化以及XRD、SEM分析证实了这一结果. 因此,硅灰与氧化石墨烯复合聚羧酸减水剂对硬化水泥浆体具有复合增强作用.     

聚丙烯纤维和高效减水剂双掺对铁尾矿粉泡沫混凝土抗冻性能的影响

铁尾矿粉泡沫混凝土由铁尾矿粉、水泥、粉煤灰、高性能矿物掺合料、泡沫剂、聚丙烯纤维、聚羧酸系高效减水剂等制成.本实验研究了聚丙烯纤维和聚羧酸系高效减水剂双掺对铁尾矿粉泡沫混凝土抗冻性能的影响及其微观结构,实验结果表明,聚丙烯纤维和聚羧酸系高效减水剂双掺大大提高了铁尾矿粉泡沫的抗冻性能,使铁尾矿粉泡沫混凝土的孔微观结构有了明显的改善.     

牺牲剂对含泥砂浆性能的影响研究

选取表面活性剂作为泥土"牺牲剂",通过将其与聚羧酸系减水剂复合使用,研究了"牺牲剂"对含泥砂浆流动性、凝结时间及力学性能的影响。研究结果表明:"牺牲剂"与聚羧酸系减水剂复合使用时可明显改善含泥砂浆的初始流动性及流动性保持性能,当"牺牲剂"达到饱和掺量0.4%时,砂浆流动性最大且流动性保持性能最佳;二者复合后的相容性好;"牺牲剂"掺量不宜大于饱和掺量,否则会造成体系缓凝及力学性能的劣化。分子量和红外光谱的结果表明"牺牲剂"不具有聚氧乙烯长侧链结构且分子量较小,更易优先被粘土吸附从而提高含泥砂浆的流动性。     

聚丙烯纤维页岩陶粒地聚物砂浆高温后力学性能

在矿渣-粉煤灰地聚物砂浆基础上,加入不同掺量的页岩陶粒以及聚丙烯(PP)纤维,研究标准养护条件下120 d后地聚物砂浆在不同温度(25～800℃)条件下的残余抗压强度,采用X射线衍射(XRD)分析其高温后产物劣化规律,利用扫描电镜(SEM)对比分析其微观形貌。结果表明：PP纤维页岩陶粒地聚物砂浆升温条件后抗压强度均呈现出先升高后降低的趋势;单掺页岩陶粒能够提高800℃后地聚物砂浆抗压强度;单掺PP纤维无法显著提高高温后抗压强度;建议对页岩陶粒掺入前进行适当的预处理。     

水泥沥青浆体中减水剂与乳化沥青的竞争吸附行为

为揭示水泥沥青砂浆(CA砂浆)中水泥对乳化沥青和减水剂的吸附规律,采用微量热仪分析了减水剂、乳化沥青(单掺及同掺)对水泥水化诱导期的延迟作用.采用"固含法"研究了减水剂种类对水泥-乳化沥青经时吸附规律的影响,以及减水剂在不同添加顺序时对水泥-乳化沥青经时吸附规律的影响.采用偏光显微镜对减水剂作用下水泥-乳化沥青的吸附行为进行了原位观测.结果表明:CA砂浆中的乳化沥青和减水剂均能显著延迟水泥的水化诱导期,两者同掺使延迟作用产生了明显的协同效应;聚羧酸减水剂与乳化沥青对水泥的吸附作用存在明显的竞争关系,两者同掺时水泥优先吸附减水剂分子,减水剂耗尽后,水泥再吸附乳化沥青.减水剂后掺时可使部分吸附的乳化沥青发生解吸附.     

矿渣聚丙烯纤维混凝土超声波脉冲速率预测模型

将不同掺量的聚丙烯纤维、矿渣、聚羧酸系超塑化剂掺入混凝土中,在测试和分析超声波脉冲速率的基础上,假设混凝土是由空白混凝土、聚丙烯纤维、矿渣组成的复合材料,建立超声波脉冲速率的预测模型,利用超声波脉冲速率与抗压强度之间的关系,进一步预测混凝土抗压强度.结果表明,超声波脉冲速率随着聚丙烯纤维掺量增加而降低,随着矿渣含量的增加而增大,聚羧酸系超塑化剂掺量对超声波脉冲速率影响不大;相对误差分析结果表明,所建立的超声波脉冲速率预测模型是可靠的,利用超声波速率与抗压强度之间的关系,可用于实际工程中矿渣聚丙烯纤维混凝土的无损检测和强度预测.     

一种聚羧酸系高效减水剂的试验研究

主要研究以烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯磺酸钠为主要原料的聚羧酸系减水剂的合成工艺,探讨了影响减水剂性能的各种因素,得到最佳工艺条件,并对减水剂的性能进行测试。结果表明,该聚羧酸减水剂具有低掺量、高分散性、高减水率等特点。在掺量为0.25%时,初始水泥净浆流动度达310 mm,减水率高达30.5%,混凝土的抗压强度得到大幅度的提高,适宜配制高性能混凝土。     

减水剂及保水剂对超早强灌浆料性能影响

目的探讨复合减水剂和保水剂的相互作用对超早强灌浆料(UESGM)流动度、强度等性能的影响规律,提高其力学性能.方法采用水泥压力试验机测试力学强度,结合抗裂试验和微观形貌图,分析减水剂和保水剂对UESGM影响.结果聚羧酸减水剂、三聚氰胺和纤维素按合理比例复合,在掺量为0.5%~0.7%时,超早强灌浆料的初始流动度大于325 mm,1 d抗折强度达13.15 MPa,1 d抗压大于35 MPa,28 d抗压强度大于90 MPa.结论复合减水剂和保水剂的相互作用促使超早强灌浆料具有良好的工作性能,初始流动度优良、早期强度较高、中后期强度稳定不倒缩.     

高性能混凝土外加剂对水泥砂浆力学性能的影响

采用混合水平正交表研究了新型外加剂对砂浆强度的影响.通过掺加不同因子及水平数的新型外加剂成型了16组水泥砂浆试件,测试了3 d和28 d龄期的强度,采用正交设计中的方差分析、试验误差等方法分析表明,高性能混凝土外加剂并不是性能最好的外加剂,不减少用水量的情况下,用高性能混凝土外加剂替代同等质量水泥后,外加剂对强度的影响并不是显著因素.掺量较少的情况下,对混凝土强度的提高不明显,掺量过大,会造成缓凝.掺加聚羧酸减水剂提高强度,高性能混凝土外加剂和减水剂之间存在交互作用.     

聚羧酸超塑化剂的性能研究

研究了含有亲水性羧基、酸酐基团、磺酸基、聚环氧乙烷侧链的三种羧酸类共聚物对水泥浆体流变性能和水泥粒子表面Zeta电位的影响,并与萘系高效减水剂进行了对比.在改善水泥浆体的流变性能方面,三种聚羧酸超塑化剂的最佳掺量和饱和掺量均为0.3%～0.45%;对水泥粒子表面Zeta电位的影响方面聚羧酸超塑化剂远小于萘系高效减水剂,证实了两类减水剂的分散作用机理的区别.     

循环流化床灰对聚羧酸减水剂竞争吸附的影响研究

为研究循环流化床灰对聚羧酸减水剂竞争吸附的影响,通过在Ⅱ级粉煤灰中掺加无水硫酸纳、二水硫酸钙和氧化铁的方式来改变粉煤灰中三氧化硫和氧化铁含量,使其化学成分接近循环流化床灰,利用成分单因素分析的方法,测试减水剂水泥浆体的净浆流动度、zeta电位和混凝土性能.研究结果表明循环流化床灰中的三氧化硫和氧化铁对聚羧酸减水剂的吸附有明显负面影响,当可溶性硫酸盐掺量达到胶凝材料的3%、氧化铁掺量达到6%时,相应浆体均失去流动性.Zeta电位试验表明随着无水硫酸钠和氧化铁掺量的增大,Zeta电位绝对值越小,粒子间相互斥力越弱,分散性越差,分散体系就越不稳定.混凝土性能试验表明无水硫酸钠和氧化铁的掺入使得混凝土的流动性和抗压强度均变小,坍落度由220 mm降至125 mm,强度降低幅度最高达45%.     

铬酸处理液对UHMWPE纤维及其砂浆强度的影响

为研究铬酸处理液对UHMWPE纤维及其水泥砂浆强度的影响,对纤维断裂强度及其砂浆力学强度进行了测试,并采用SEM对微观改性机理进行了分析。结果表明,铬酸对低纤度纤维的处理效果较好,改性纤维砂浆的抗折强度与纤维的处理程度成正相关性;在纤维掺量为0.7kg/m3时,相比于预处理纤维砂浆,1 760Dtex改性纤维对砂浆抗折强度提高12%,但对砂浆抗压强度提高不明显;相比于素砂浆,1 760Dtex改性纤维对砂浆抗折强度提高28%,抗压强度提高19%;在相同纤维掺量情况下,低纤度纤维对砂浆强度的改善较好;SEM测试发现处理后低纤度纤维表面的斑纹和凹槽更明显,这决定了改性纤维砂浆的力学性能。     

聚硫橡胶对纤维改性聚合物树脂混凝土力学性能的影响

探讨了聚硫橡胶掺量对树脂混凝土力学性能的影响.试验结果表明:当聚硫橡胶掺量为1.0%时,与聚硫橡胶掺量0%时相比,聚合物砂浆的抗折强度提高14%,抗压强度提高9%,折压比也相应有所提高.但加入量高于3.0%时,抗折强度和抗压强度均有所下降.