梳形聚羧酸系减水剂的制备、表征及其作用机理

聚羧酸系减水剂具有高减水率和控制混凝土坍落度损失等优点,研究开发新型聚羧酸系减水剂受到广泛关注。以甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸、丙烯酸、不同聚氧化乙烯基(polyoxyethlene group,PEO)链长的聚乙二醇丙烯酸酯等单体制备了改进聚羧酸系减水剂(modified polycarboxylic water-reducers,MPC)。表征了MPC的分子结构与性能,讨论了MPC的分散稳定机理。研究表明：MPC具有梳形分子结构,应用MPC后混凝土的减水率能达到25％以上,其分散性与分散保持性能与减水剂的PEO侧链长短有关,其主要通过立体位阻起作用。     

掺生物胶自密实混凝土强度的试验研究

增稠剂已成为自密实混凝土(SCC)中的重要组分。采用两种生物胶,即黄原胶和文莱胶,作为增稠剂,在对工作性研究的基础上,对掺有两种增稠剂的自密实混凝土进行强度试验研究。试验结果表明:掺生物胶均会造成自密实混凝土早期强度下降;掺量为0.01%的黄原胶能够降低自密实混凝土的28 d强度,而掺量为0.01%的文莱胶的自密实混凝土的28 d强度基本未变;掺量为0.03%的生物胶对自密实混凝土各龄期强度影响较小;黄原胶随掺量的增加,各龄期强度逐渐增大,而文莱胶不符合此规律。     

马来酸酐聚羧酸减水剂的合成、表征与缓释机理

聚羧酸减水剂（PC）是现代高性能混凝土不可或缺的组分,本文以马来酸酐（MAH）、丙烯酸（AA）、甲基烯丙基聚氧乙烯醚（TPEG）为单体,采用水溶液自由聚合的方法合成马来酸酐聚羧酸减水剂（MAHPC）;实验通过IR及GPC对减水剂分子进行相应的结构性能表征,明确了MAHPC的分子结构为带有长侧链的梳状结构。实验结果表明：随着MAH对AA替代量的增加,MAHPC分子中的COO–浓度减小,从而在水泥颗粒表面的吸附量减小,对水泥浆体的分散性能减弱;MAHPC对水泥浆体具有较好的缓释性,经过3h流动度损失后,水泥浆体仍有良好的工作性;MAHPC分子中的COO–浓度对水泥浆体的流动度有直接影响,在碱性环境的水泥浆体中,MAHPC中的酸酐键水解生成COO–,COO–作为锚固基团,吸附于显示正电性的水泥颗粒及水泥水化物上,发挥其烷氧基长侧链的空间位阻和静电斥力效应,两者协同达到分散水泥颗粒的作用。     

酯类聚羧酸减水剂的微波制备与性能表征

利用微波技术清洁、高效、靶向等特点,分别采用微波合成法和常规油浴法,以聚乙二醇单甲醚(MPEG),甲基丙烯酸(MAA)等原材料制备甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMAA),并进一步聚合成酯类聚羧酸减水剂进行性能对比.分别研究了酸醇比、催化剂用量、阻聚剂用量、反应时间、酯化温度以及微波功率对酯化大单体酯化率的影响规律,并基于微波合成法得出最优配比与工艺方案:n(MAA)∶n(MPEG)=5.0∶1.0,催化剂用量为MPEG质量的4.5%,阻聚剂用量为MAA质量的0.28%,酯化温度为120℃,酯化时间为100min,微波功率为1 000W.微波合成法的酯化率为93.47%,是常规油浴法的1.14倍,反应速率为常规油浴法的4.8倍.通过水泥净浆流动度试验、流变学研究以及红外光谱分析得出,微波合成法更有利于酯化大单体酯键的形成,且合成的酯类聚羧酸减水剂分散性及分散保持性更优.     

粉煤灰和膨胀剂复合掺加对自流平材料水化硬化与亚微观结构的影响

本文运用水化放热曲线，XRD、DTA、SEM、MIP等方法测试了粉煤灰、UEA等组分材料对SL材水化硬化和亚微观结构形成的影响。     

一种聚羧酸减水剂的合成及其减水性能的研究

本文以聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、乙二醇为单体,3-巯基丙酸为链转移剂,过硫酸铵为引发剂合成了一种具有长支链的超支化型聚羧酸减水剂。合成过程中调节了单体摩尔比,和引发剂的含量,并对合成的减水剂进行了水泥净浆流动度测试,发现合成的减水剂比普通的聚羧酸减水剂具有更好的减水性能,并且在单体比为1.6:1,引发剂含量为1.75%时减水效果最好。     

吸附聚羧酸系与萘系超塑化剂水泥颗粒的电性行为研究

水泥颗粒表面的电性质是新拌水泥浆体分散的重要因素之一.文章通过不同掺量萘系(UNF-5)和聚羧酸系(COPOCA202)超塑化剂的水泥颗粒表面电位试验和此两种超塑化剂饱和掺量以及未掺超塑化剂时水泥颗粒表面电位随时间变化试验,认为:超塑化剂的掺入使水泥颗粒电性统一,掺UNF-5带负电,掺COPOCA202则带正电,并随时间的延长其绝对值均逐渐降低;这种电性统一是新拌水泥浆体分散的重要来源;COPOCA202系比UNF-5对表面电位改变能力小.     

机械和化学激发对无水泥免烧砖性能的影响

主要研究了用循环流化床粉煤灰、烟气脱硫石膏和磨细高炉矿渣混合制备无水泥FGS胶凝材料,并由此制备免烧砖。通过机械和化学活化激发FGS胶凝材料的火山灰活性。机械激发即改变成型压力分别为20、40、60、80和100 MPa;化学激发即通过加入激发剂——水玻璃和生石灰。测试免烧砖的3、7、14、28 d抗压强度,激发剂的加入使得免烧砖的抗压强度能够达到40～50 MPa。微观分析表明,FGS胶凝材料的主要水化产物为钙矾石、N-A-S-H和C-A-S-H凝胶,其中凝胶对强度的贡献更突出。     

矿渣种类对新型石膏矿渣硫铝酸盐水泥水化硬化的影响

矿渣的理化特性差异对新型石膏矿渣硫铝酸盐水泥(SAC-GS)各方面性能均有很大影响,因此本文选取3种生产用的典型矿渣,尝试多维度构建矿渣组成结构与SAC-GS宏观性能方面的联系。采用X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)等方法对各矿渣的矿物组成、元素组成及其存在状态进行对比分析。通过扫描电镜(SEM)、XRD等方法分析各水泥硬化浆体试样的水化过程,并测试各试样不同水化龄期的抗压、抗折强度,对比其早期水化放热速率、孔径分布等,结果表明铝含量更高且活性更高的矿渣,其水泥试样强度发展更快、水化程度更高、孔结构更加致密。基于以上分析,SAC-GS应选用高铝含量的矿渣原料。     

黄金尾矿制备水泥和混凝土的研究进展

黄金生产具有高价值、高成本、高污染、高排放的特点,黄金产业的绿色化对可持续发展具有重要意义。由于黄金矿石的含矿量低,生产过程中会产生大量尾矿,这些尾矿大量占用土地,造成巨大的环境负担,因此,黄金尾矿的资源化利用具有重要意义。黄金尾矿中富含硅元素,尾矿颗粒细小且具有潜在的火山灰活性,利用黄金尾矿生产水泥混凝土是实现尾矿建材化利用的理想途径。本文从黄金尾矿的物理-化学特性、颗粒特征和宏观颗粒群性质等方面出发,分析了黄金尾矿用于制备水泥熟料、砂浆及混凝土制品的可能性,总结了国内外利用黄金尾矿生产水泥、砂浆混凝土的研究进展,旨在为黄金尾矿的建材资源化高效利用和相关研究提供借鉴和参考。