聚羧酸系减水剂对水泥水化过程的影响

研究了以聚乙二醇800、丙烯酸、顺酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸羟乙酯为原料合成的聚羧酸系XYZ18减水剂对水泥水化过程及微观结构的影响.结果表明,XYZ系减水剂具有缓凝特性,能减少并延缓水泥水化放热;使水泥早期微小晶体大量生长并填充孔隙,气孔细化且分布更加合理,晶体向外伸长使水泥粒子相互搭接而形成网络结构,提高了水泥石的密实性.     

聚羧酸减水剂对不同晶型C3S早期水化放热的影响

采用水化微量热仪研究了不同类型聚羧酸减水剂对不同晶型C3S水化放热特性的影响。结果表明:单斜晶系(M)C3S、三方晶系(R)C3S的水化放热速率峰值相比三斜晶系(T)C3S显著降低,且水化放热峰出现延迟,MC3S的水化放热峰延迟最明显。三种晶型C3S的3d水化放热总量由大到小为:TC3S、MC3S、RC3S。不同分子结构的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯系聚羧酸减水剂,主链越短,支链越长,对TC3S的水化延迟作用越大。乙烯基聚乙二醇醚系聚羧酸减水剂对三种晶型C3S的水化放热过程延迟作用由大到小为:RC3S、MC3S、TC3S。对水化放热曲线进行的Krstulovic-Dabic模型研究表明,C3S的水化过程为NG-D类型水化历程。     

石膏与聚羧酸对C3A水化进程及产物组成的影响

研究了石膏、聚羧酸减水剂对固相法制备的铝酸三钙(C3A)水化反应的影响。结果表明,纯水条件下,C3A水化产物为C3AH6,水化放热总量约为879.99J/g,水化反应2h时放热量达到最大;石膏加入后会使体系水化放热时间延长,同时会改变C3A水化产物组成:石膏加入量较小时,水化产物主要为AFm;石膏过量时,水化产物只有AFt;聚羧酸减水剂的加入也会延缓C3A水化反应,且在同一反应龄期内,随着聚羧酸减水剂掺量的增大,C3A的水化程度呈降低趋势。利用电导率进行测试,可以发现聚羧酸减水剂的加入会降低液相中钙离子浓度,从而延缓了C3A的水化。     

聚羧酸系减水剂的应用技术

随着混凝土减水剂品种的不断开发增加,高效减水剂成了混凝土中不可或缺的材料之一,而聚羧酸系减水剂已成为最受关注的高效减水剂.分析了聚羧酸系减水剂的现状、结构、机理、应用及存在的问题.     

三聚磷酸钠复合聚羧酸对C_3A-石膏水化历程影响

以C3A-石膏为主体,探讨了掺加聚羧酸和聚羧酸与三聚磷酸钠协同作用对其水化历程的影响。采用水化微量热仪测定试样水化放热速率;用XRD定性分析测试不同水化龄期、不同体系的水化程度;以FT-IR分析试样中基团的振动状态从而判断其存在形式,以SEM观察水化产物形貌。结果表明掺聚羧酸后水化第一放热峰提前2h,且水化12h即有大量AFt生成,但是对后期水化具有一定的延缓作用;复掺三聚磷酸钠与聚羧酸时抑制了AFt的生成并延缓了AFt向AFm的转变,第一、第二放热峰均延迟了8h左右;单掺和复掺对后期结构发展影响均不大。     

聚羧酸系超塑化剂分子结构对C3S水化行为的影响

采用等温量热仪、热分析、扫描电镜等测试手段,研究了3种聚羧酸系超塑化剂(PCs)对硅酸三钙(C3S)水化行为的影响;采用总有机碳测定了不同分子结构的PCs在C3S颗粒上的吸附动力学.结果表明:PCs的掺入大大增加了C3S的诱导期;减缓了C3S的早期水化,但对水化后期发展有利,其中主链为马来酸酐的PC1对C3S水化3d的减缓作用最强;共聚物大部分残留在孔隙液中,其所含的羧酸根含量与对C3S的减缓作用呈线性关系;对C3S诱导期的增加可能是改变了氢氧化钙的临界饱和度.     

萘系减水剂/氧化石墨烯复合材料对水泥石微观结构和性能的影响

采用Hummers法和超声剥离制备了氧化石墨烯(GO)纳米片层分散液,再与萘系减水剂(NS)复合得到NS/GO复合材料.研究了NS/GO复合材料对水泥净浆流动性和水泥石抗压耐折强度的影响.研究结果表明,当NS/GO的掺量为4.8g/0.06g(每100g水泥)时,净浆流动度可以达到204mm,所得水泥石的抗压强度为65.4MPa,且耐折强度达到10.6MPa,分别比对照样品提高了29.3%和41.4%.SEM形貌结果表明,GO能够促使水泥水化反应形成致密的片层状结构.这些结果对于提高混凝土的抗压耐折强度,以及抗裂性和耐久性等具有重要的意义.     

聚羧酸系高效减水剂的合成及机理研究

概述了聚羧酸系高效减水剂的研究进展和发展现状,讨论了聚羧酸系减水剂的合成方法、分子结构、分子结构与性能的关系以及其作用机理,并提出了聚羧酸系减水剂有待解决的问题及其研究发展趋势.     

一种聚羧酸系减水剂的合成与性能

设计采用两步聚合法,即先通过一定分子质量的聚乙二醇(PEG)与丙烯酸(AA)在一定条件下发生酯化反应形成高分子大单体—聚乙二醇丙烯酸酯(PEGA),然后在水溶液中通过引发剂、PEGA和丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠(MAS)发生共聚反应合成聚羧酸系减水剂.采用单因素变量试验法,分别研究了单体比例、引发剂用量、聚合温度、聚合时间及加料方式对聚合物性能的影响,从而得出合成聚羧酸系高性能减水剂的一种最佳工艺,并对试制产品进行了性能测试.结果表明:聚羧酸系减水剂具有优良的分散性能,能较长时间地保持水泥浆的流动性.     

聚羧酸系减水剂的聚合反应工艺及动力学探讨

提供了用水溶液聚合法制备羧酸系高效减水剂的方法,以马来酸酐与聚乙二醇酯化生成聚乙二醇羧酸酯大分子单体,然后加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸钠和甲基丙烯酸,在过硫酸盐的引发下共聚得到聚羧酸系减水剂.研究了共聚单体的配比,测定了反应温度、时间对反应的关系,确定了反应速度常数,得到了聚合过程的动力学方程.     

单体类型对多羧酸型高效减水剂性能的影响

用于合成多羧酸共聚物的单体结构和官能团不同，对于减水与保塑性能的影响不同；选择含不同官能团的多种单体，合成一系列多羧酸型高效减水保塑剂；通过水泥净浆试验、混凝土试验测定了减水率和保塑性能；讨论了不同单体对减水剂性能的影响，并对分子结构进行了红外光谱表征。结果表明：在分子链中引入马来酸酐对保塑性能作用明显，引入适当用量和聚合度的聚乙二醇可同时提高减水率与保塑性。     

混合材对高C3S含量水泥水化性能的影响

通过测定不同龄期和掺量的煤矸石-水泥、超细粉煤灰-水泥复合体系力学性能、结合水量及混合材反应程度，并结合XRD研究了低水胶比下超细粉煤灰、活化煤矸石对高C3S含量水泥水化性能的影响。试验结果表明，粉煤灰的化学效应对高C3S含量水泥早期水化的影响与煤矸石相差不大，但是其物理特性对高C3S含量水泥早期强度的影响要高于煤矸石；而活化后的煤矸石对高C3S水泥后期水化的影响优于超细粉煤灰，其抗压强度、结合水量和混合材反应程度均高于粉煤灰-水泥复合体系；活化煤矸石单独与高C3S水泥复合使用时，其掺量可比Ⅱ级粉煤灰提高20％。     

含有聚环氧乙烷支链的聚羧酸型高效减水剂的合成及表征

以丙烯酸类单体及其衍生物和聚乙二醇大分子单体为原料,通过自由基共聚和酯化接枝反应合成了两种带环氧乙烷支链的聚羧酸型高效减水剂,通过对合成配方与反应条件的正交设计,确定了最佳合成工艺参数;对合成产物的减水率及保塑性能进行了探讨,并对其分子量及分子结构进行了表征．结果表明,2种合成产物的掺量为0．4％时,混凝土减水率均超过30％,且具有较好的保塑性能,减水保塑性能优于萘系高效减水剂．     

含有聚环氧乙烷支链的聚羧酸型高效减水剂的合成及表征

以丙烯酸类单体及其衍生物和聚乙二醇大分子单体为原料,通过自由基共聚和酯化接枝反应合成了两种带环氧乙烷支链的聚羧酸型高效减水剂,通过对合成配方与反应条件的正交设计,确定了最佳合成工艺参数;对合成产物的减水率及保塑性能进行了探讨,并对其分子量及分子结构进行了表征.结果表明,2种合成产物的掺量为0.4%时,混凝土减水率均超过30%,且具有较好的保塑性能,减水保塑性能优于萘系高效减水剂.     

磷、氟对硅酸三钙水化过程的影响

采用XRD、SEM及水化热等测定方法,研究了磷渣中可溶性的磷和氟对水泥单矿物C3S水化过程的影响。结果表明,磷渣中可溶性的磷和氟对C3S早期的水化影响较大,可以明显降低C3S的早期水化速率。由于磷和氟的延缓作用,C3S硬化浆体3 d的微观形貌存在较少孔隙,同时裂缝出现的几率减少。C3S在磷渣浸泡液中水化3 d的放热总量大大减少,第1、2放热峰均有所削弱,并且由于诱导期的延长,第2放热峰推迟出现。     

11CaO·7Al2O3·CaF2的水化及水化动力学过程研究

研究了不同温度下水泥熟料矿物氟铝酸钙 11Ca O· 7Al2 O3· Ca F2 的水化及其水化动力学过程。研究表明 ,11Ca O· 7Al2 O3· Ca F2 的水化产物及其水化程度随水化温度范围的不同而变化。当水化温度低于 30℃时 ,水化温度提高 ,11Ca O· 7Al2 O3· Ca F2 的早期水化程度显著提高 ;30℃以后水化温度的影响不大。在 15～ 6 0℃范围内 ,11Ca O·7Al2 O3· Ca F2 的水化反应在进行 0 .5 h后便进入受扩散控制阶段 ,其水化程度 α与水化时间 t的关系符合 Kondo R等提出的水化动力学方程 :[1- (1-α) 1 /3]N=K t。此外 ,制备了可用于对铝酸盐水泥水化产物进行 QXDA分析时作标准物质的纯 C2 AH8和 C3AH6 。     

再生胶凝材料对水泥水化体系的影响

将废弃混凝土中的砂浆分离出来，经过粉磨、筛分处理之后将大部分细骨料从水泥石粉末中分离出去，再对水泥石粉末进行煅烧，制得再生胶凝材料。采用碱度、结合水、物理力学性能测试的方法对掺有再生胶凝材料的混合水泥水化体系进行了实验研究，结果表明再生胶凝材料对硅酸盐水泥的水化具有影响作用，其中在650℃下煅烧得到的再生胶凝材料明显促进了水泥的水化，在20％掺量时提高了混合水泥硬化体的强度。不同温度下煅烧制备的再生胶凝材料对水泥水化体系具有不同的影响，原因在于它们在比表面积和结晶状态上存在的差异。     

机械化学对CaO材料烧结及抗水化性的影响

采用机械化学法 ,以 Ca CO3 和 Ca(OH) 2 为原料 ,研究了机械活化时间对 Ca CO3-Ca(OH) 2 复合粉体烧结及抗水化性的影响。结果表明 ,机械活化可导致 Ca CO3-Ca(OH) 2 复合粉体颗粒细化 ,比表面积增大 ,晶粒变小 ,晶格畸变 ,并趋于无定形化 ,因而更容易烧结而高度致密化 ,抗水化性能得到明显提高。以 w(Ca CO3) / w(Ca(OH) 2 ) =80 / 2 0为原料 ,经行星式球磨机活化 3 6h后 ,在 150 0℃× 3 h烧成 ,制得相对密度高达 98.8%的 Ca O熟料。该熟料在温度为 2 5℃、相对湿度为 95%的条件下 ,15d后的水化增重率为 2 .3 7%。