羟丙基纤维素改性聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以马来酸酐改性羟丙基甲基纤维素(MAHPMC)、丙烯酸及甲基烯丙基聚氧乙烯醚(SPEG2400)为单体,以双氧水-L-抗坏血酸(ASA)氧化还原体系为引发剂,采用免加热低温水溶液共聚法合成羟丙基甲基纤维素改性聚羧酸减水剂。试验结果表明:改性聚醚减水剂PES03,2 h内水泥净浆流动度基本无损失,减水率达30.9%,初凝和终凝时间都延长,增强效果明显。水泥水化热、X射线衍射(XRD)及电子扫描电镜(SEM)试验表明改性聚醚减水剂对水泥水化产物C-S-H、CH及AFt形成有一定延迟作用,改性聚醚减水剂从而表现出明显缓凝及保坍特性。     

缓凝型改性淀粉基减水剂的合成与性能研究

通过淀粉琥珀酸单酯合成了缓凝型改性淀粉基减水剂(SSHE),分析了SSHE的结构特性和空间位阻效应,研究了SSHE的掺量和凝结时间对水泥净浆的流动度以及对水泥粒子的ξ-电势的影响.结果表明:SSHE是一种具有强缓凝作用的新型减水剂.     

低引气缓凝型聚羧酸减水剂的性能研究

经分子设计并合成低引气缓凝型聚羧酸减水剂。试验表明低引气缓凝型聚羧酸减水剂在较小的掺量下,具有较好的分散性,保塑性好,减水率高,有一定的低引气作用,缓凝效果明显,对混凝土抗压强度有较好的影响,并且具有较强的适应性。掺入低引气缓凝型聚羧酸减水剂的水泥试样,水泥水化温度峰有明显的推迟现象,峰值也有明显的降低。扫描电镜可以观察到硬化水泥净浆的孔隙小、孔隙分布比较均匀,表明低引气缓凝型聚羧酸减水剂的分子结构、性能和微观形貌有着紧密的联系。     

改性萘系减水剂对水泥基材料性能的影响

用经氧化醚化等改性制得的氧化醚化淀粉(OES)与萘系减水剂复配改性,研究了改性萘系减水剂对水泥基材料性能的影响.结果表明,改性萘系减水剂能有效改善萘系减水剂的保坍行为,使水泥浆体保持较长的塑化时间,水泥水化诱导期明显延长;掺13％改性萘系减水剂的水泥浆体2h坍落度损失仅为6％,远小于掺萘系减水剂的56％;与掺萘系减水剂...     

造纸废液木质素磺酸盐接枝改性减水剂对水泥浆体的作用

造纸工业产生的纸浆废液因化学成分复杂,难以得到高效利用。试验研究了利用纸浆废液木质素磺酸盐接枝萘磺酸盐中间体改性制备的新型减水剂(PLGN)对水泥浆体的流动性、水化进程及硬化浆体微结构的作用。结果表明,PLGN能够改善水泥浆体的流动性,并具有缓凝作用;加速水泥初始期水化速率,使水化诱导期延长,但对第二水化放热峰值无影响;PLGN可提高后期水泥水化程度,使水泥石结构更加均匀密实。     

掺减水剂混凝土凝结时间与温度的关系

本文对水泥、减水剂、温度三者关系进行了研究,并重点探讨了掺减水剂混凝土的凝结时间与温度的关系问题。大量试验表明:一般讲,掺减水剂的水泥混凝土的凝结时间,与温度的关系不大;水泥混凝土的缓凝时间,与减水剂品种或水泥品种有关;掺减水剂的水泥混凝土的缓凝作用,主要发生在初凝前,这是由于它们对水泥中的C_3A、C_3S矿物的早期水化有抑制作用所致。     

UNF-2型减水剂在防水混凝土中的试验与应用

UNF-2型减水剂是一种高效的非引气性萘系早强、增强型减水剂。其成分是核体数≥的β-萘磺酸钠甲醛缩聚物及硫酸钠。这种减水剂稍有缓凝作用,水泥水化过程放热出现时间稍有推迟,水化热也略有降低。它在铝酸三钙C_3 A四周形成保护膜,有类似普通塑化剂的表面活化作用。试验结果表明,UNF剂对普通水泥和矿渣水泥都有效果,对矿渣水泥减水效果更为明显。水化放热的推迟有利于防止大体积混凝土开裂。     

纤维素基减水剂对水泥水化的影响

本文研究了水溶性丁基磺酸纤维素(SBC)在水泥净浆中应用,测定了SBC对水泥净浆流动度、凝结时间的影响,测定不同龄期水泥浆体水化热及采用差示扫描量热仪(DSC)分析水泥净浆水化性能。研究结果显示,SBC是一种具有缓凝特性的减水剂,而缓凝特性仅表现在水泥水化初期,水化龄期超过3d,水泥净浆的水化更加充分,后期强度明显增加。     

掺高效减水剂和粉煤灰混凝土性能试验研究

对掺缓凝高效减水剂和粉煤灰的水泥水化热及混凝土的性能进行了试验,试验结果表明:掺缓凝高效减水剂可延缓水泥的早期水化热,掺加粉煤灰可显著降低水泥的水化热;掺缓凝高效减水剂、引气剂和I级粉煤灰,可显著降低混凝土的单位用水量,改善混凝土的和易性,提高混凝土的强度和耐久性。     

多元复合缓凝剂在抑制混凝土坍落度损失方面的应用

坍落度损失是由于水泥水化造成的,延缓水泥的水化进程必然能够改善坍落度损失,因此在减水剂中复合缓凝组分,是目前降低坍落度损失最有效的方法之一。不同的缓凝剂的缓凝机理不一样,单一使用缓凝剂效果不明显,采取多元复合、有机无机复合等手段,可以有效抑制混凝土坍落度损失。     

Ⅲ级粉煤灰与水泥浆体的微界面改性

采用电石渣对Ⅲ级粉煤灰进行高温煅烧改性,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米划痕仪对改性Ⅲ级粉煤灰的矿物组成和表面形貌进行表征,研究了改性Ⅲ级粉煤灰的水化性能,对比分析了未改性和改性Ⅲ级粉煤灰与水泥浆体的微界面形貌和力学性能.结果表明:改性Ⅲ级粉煤灰表面生成了水化活性较好的β-C2S,其水化生成的C-S-H凝胶改善了Ⅲ级粉煤灰颗粒与水泥浆体的微界面,减少了微界面区的孔隙,提高了微界面的力学性能.     

HEMC对水泥浆早期水化产物形成历程的影响

为了探讨纤维素醚与水泥浆之间在水化早期的相互作用,通过傅里叶变换红外光谱分析和热分析方法研究了HEMC(羟乙基甲基纤维素醚)对水泥浆前24 h主要水化产物形成历程的影响.结果表明:HEMC延迟了钙矾石、C-S-H凝胶和CH(氢氧化钙)的形成,延缓了水化产物中水分子由吸附态向结晶态的转化;HEMC对不同水化产物的延迟能力...     

麦秸纤维对水泥浆体性能的影响

使用质量分数为5%的NaOH溶液对麦秸秸秆进行12 h的浸泡处理,对比分析了麦秸纤维改性前后对新拌水泥浆体的凝结时间、流动度的影响,以及对硬化水泥浆体力学性能的影响。研究结果表明:未改性和改性麦秸纤维均增大了水泥浆体标准稠度用水量,由于改性麦秸纤维中不存在阻止水泥水化的阻凝物质,因此其与水泥浆体具有良好的相容性,在其掺量为3%时,麦秸纤维水泥基复合材料的抗折强度提高了7.48%。     

改性聚丙烯酰胺对其改性超细水泥复合材料水化的影响

利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)以及傅立叶红外光谱(FTIR)技术研究改性聚丙烯酰胺(MPAm)对其改性超细水泥复合材料水化的影响。结果表明,由于聚合物与水化物之间的强烈的相互作用,改性聚丙烯酰胺大大影响了水泥的正常水化程度,但却改善了水化产物的微观结构,有助于提高水泥的韧性以及其他性能如抗折强度。     

改性高铝水泥水化,硬化机理研究

运用 Ｘ 射线衍射分析，原子吸收光谱等测试手段， 结合宏观试验结果，对改性高铝水泥水化硬化机理与改性原理进行了分析研究。     

EVA改性砂浆早龄期收缩应力/应变规律

采用自行设计的试验装置对可再分散醋酸乙烯-乙烯共聚物乳胶粉改性水泥砂浆(EVA改性砂浆)早龄期收缩应力/应变变化规律进行了初步研究,用X射线衍射对其水化产物钙矾石(AFt)、氢氧化钙(CH)和水化铝酸钙(C_4AH_(13))进行了表征,分析了收缩应力、应变变化与EVA掺量(质量分数)、水化产物的关系.结果表明:EVA可使改性砂浆早龄期收缩应力的增长速率变缓、最大收缩应变减小,且EVA掺量为15%时效果最明显;EVA既能抑制C_4AH_(13)的生成和转化,也能抑制AFt和CH的生成,并延缓水泥砂浆水化进程;在水化3h内,EVA改性砂浆的收缩应力变化只受AFt生成量的影响,而其收缩应变变化同时受CH和AFt生成量的影响,且与CH的相关性更大.     

流化床气相沉积法纳米修饰粉煤灰及其早期水化特征

分别采用NaOH和Na2SO4饱和溶液为改性材料,利用流化床气相沉积(FBR-VD)方法对粉煤灰(FA)颗粒进行表面修饰.通过水泥净浆和砂浆试验,测试分析FBR-VD方法对FA火山灰活性、水泥净浆需水比和砂浆流动度的影响;通过水化热试验考察不同改性方法对水泥净浆、砂浆早期水化程度的影响;通过扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)研究不同改性材料对粉煤灰颗粒的修饰效果及其火山灰反应机理.结果表明:FBR-VD方法能够将改性材料的纳米微粒修饰于FA表面,相比直接掺加改性材料,经FBR-VD方法修饰的FA掺入水泥后,其净浆、砂浆早期活性指数提高5%~10%;水化热测试结果印证了水泥净浆强度的变化规律,NaOH主要通过促进水泥的水化产物聚集在FA颗粒表面来提高其与水泥石结构的结合力,Na2SO4则通过锚固于FA表面的晶体,增加其与周围水泥石结构的摩擦力,同时促进水泥的水化并吸附较多的水化产物,即通过物理与化学的双重作用来提高其火山灰活性.     

表面改性粉煤灰对水泥浆体强度和自收缩的影响

在生石灰激发下,采用水热-煅烧处理对粉煤灰进行表面改性,利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等测试方法时表面改性粉煤灰的物相结构和化学组成进行了表征,并采用背散射扫描电镜和压汞仪研究了掺表面改性粉煤灰水泥浆体的微观结构.试验测定了掺表面改性粉煤灰的硅酸盐水泥浆体的抗压强度、自收缩和孔隙率.结果表明,表面改性粉煤灰颗粒表面生成了具有水化活性的β-C2S,其水化产生凝胶,明显改善了复合水泥浆体中粉煤灰颗粒与水泥基体的界面,降低了复合水泥浆体的孔隙率和自收缩,提高了掺表面改性粉煤灰复合水泥浆体的早期强度.     

流化床气相沉积法改性粉煤灰的性能及改性机理

根据粉煤灰(FA)的工业存储条件,开发了流化床试验装置,并且以HCl(HC)、H2SO4(HS)、NaOH(NH)、Na2SO4(NS)和NaCl(NC)为改性材料,通过流化床气相沉积方法(FBR-VD)来改性FA.结果表明:HC明显提高了FA-水泥浆体的流动性,其他改性材料对FA-水泥浆体流动性基本无影响;除了NS略微降低FA-水泥浆体各龄期的强度外,其他改性材料均在不同龄期起到增强作用;采用含Cl-改性剂的FA-水泥浆体中绝大部分Cl-被固化,可溶性Cl-含量远未达到国家标准规定的限值,不会影响钢筋的安全性;FBR-VD方法可将改性材料均匀地沉积于FA表面,沉积微粒尺度在500nm以下;HC和NH改性的FA表面及周围分布的氢氧化钙(CH)呈细长条状,均匀地将FA与水泥石牢固地连接为一体,起到增强作用;NC改性FA颗粒表面呈现密集堆积的CH,对FA-水泥浆体7d前的增强效果最为显著;NS改性FA表面虽然堆积了厚层CH,但与水泥石的结合松散,反而造成FA-水泥浆体强度略有下降;HS改性FA表面吸附的CH量较少,对FA-水泥浆体强度的贡献不大.     

SJP注浆浆液水化进程与流变特性研究

针对陡倾宽缝、松散架空等复杂地层灌浆,普通水泥浆存在"灌不住"、"顺缝跑"等问题,研制开发的SJP水泥基灌浆材料具有初始流动度大、可灌性好,接近可泵期时表现为黏度突增、流动度突降的流变特性。SJP浆材是水泥基浆材掺加改性纤维、硅钙早强剂与稳定剂配制而成,助剂加量为2%~2.5%。掺入水泥浆中的助剂首先在水泥颗粒表面形成溶剂膜,起到调节水泥水化离子与助剂硅钙阳离子浓度变化的作用,实现水化加速期控制成核的速度,最后掺入的稳定剂可以调整水泥水化衰减期的成核和扩散,调节水泥浆的流动时间。SJP浆材由于水化速度快,流动时间可控,水化产物凝结胶连紧密,结石体后期强度较普通水泥浆平均提高15%~25%,解决了水泥基速凝浆材早期强度高后期强度低的问题,得到了较大范围的推广应用。