矿渣微粉对水泥净浆性能及氯离子固化作用的影响

为解决钢筋混凝土氯离子侵蚀难题,研究了不同掺量矿渣微粉对水泥净浆工作性能、力学性能和氯离子固化性能的影响,并通过物相分析、热重分析、孔结构分布和热力学模拟等方法对氯离子固化机理进行表征分析。结果表明：矿渣微粉能够改善水泥基材料的工作性能,有效提升水泥净浆后期抗压强度和氯离子固化能力,掺量为30%(质量分数)时综合性能最佳;矿渣微粉能够化学结合氯离子,促进体系生成Friedel盐和Kuzel盐,并且能够发生火山灰效应提升C-S-H凝胶含量,细化硬化浆体孔隙结构,提升密实度;水泥净浆氯离子固化能力受氯离子化学结合、物理吸附和阻迁能力共同作用,随着矿渣微粉掺量增加,水泥净浆氯离子化学结合和物理吸附能力逐渐增强,而阻迁能力存在最优掺量。本研究为矿渣微粉水泥基材料在远海岛礁工程建设中的应用提供技术支持和理论支撑。     

石灰石粉掺量对混凝土性能的影响及作用机理研究

研究了石灰石粉掺量的变化对混凝土工作性能、力学性能、抗氯离子渗透性能及干燥收缩性能的影响,并分析了石灰石粉在混凝土中的作用机理。经相关试验检测,结果表明：石灰石粉在适宜掺量范围内能使混凝土的工作性能得到改善;混凝土中掺入10%以内的石灰石粉,强度和抗氯离子渗透性能并未降低,超过此掺量,混凝土强度和抗氯离子渗透性能变差;石灰石粉会导致混凝土干缩率变大,且石灰石掺量与混凝土干缩率呈正比例关系。在混凝土中,石灰石粉的掺量不宜超过10%。     

分光光度法快速测定磷石膏的溶解度

磷石膏主要成分为二水硫酸钙,硫酸钙溶解后溶液中含有大量的硫酸根,通过测定硫酸根的含量,可以计算出溶液中磷石膏的含量,进而求出磷石膏对应的溶解度。用铬酸钡分光光度法测定磷石膏的溶解度,在420nm波长处,硫酸钙为0～0.50mg/mL时与铬酸根吸光度呈线性关系。通过与传统的分析方法对比,可以验证实验结果的可靠性。该方法简单、快速、可行性强,可用于测定磷石膏的溶解度,可以满足测定要求。     

聚羧酸减水剂分子结构对C_3A-石膏体系吸附性能及水化行为的影响

通过研究C3A-Ca SO4·2H2O体系在不同分子结构的聚羧酸减水剂存在的条件下的吸附性能和水化历程,结合TOC、XRD、SEM等检测手段分析了分子结构对体系吸附性能及水化行为的影响机理。试验结果表明,聚羧酸减水剂分子结构中羧基数量增加会促进体系对减水剂的吸附;而减水剂分子结构中羟基数量增加,体系对减水剂的吸附量则会减少;而减水剂分子结构中酯基会在水化过程中水解生成羧基和羟基,改善体系的吸附和分散性能。体系对聚羧酸减水剂分子的吸附会一定程度的抑制体系水化反应。     

水泥和黏土矿物对不同减水剂的吸附特性

采用有机碳测定仪和紫外分光光度计,分别研究了聚羧酸减水剂、萘系减水剂和木质素磺酸钠在水泥、高岭土和蒙脱石颗粒表面的吸附特性,并对掺高岭土和蒙脱石的水泥净浆的流动度和黏度进行了测试,用三维视频显微镜观察了三种颗粒的形貌特征。结果表明:水泥、高岭土和蒙脱石对不同减水剂的吸附量不同;水泥比高岭土和蒙脱石对萘系减水剂的吸附量大,高岭土和蒙脱石比水泥对聚羧酸和木质素磺酸钠减水剂的吸附量大;水泥和高岭土颗粒表面较平滑,蒙脱石表面较粗糙;在掺入不同减水剂的水泥浆体中,蒙脱石和高岭土的掺入都会降低浆体流动度,提高浆体黏度,并且蒙脱石的影响更大。     

分次加入不同缓凝剂与聚羧酸减水剂二元体系保坍性的研究

本文针对混凝土坍落度损失的问题,通过测定聚羧酸减水剂、葡萄糖酸钠、麦芽糊精和蔗糖的吸附量,研究了分次加入聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系对水泥浆体流动性、混凝土坍落度及坍落度经时变化,揭示了分次加入条件下,缓凝剂对聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系性能的影响规律.结果表明:不同缓凝剂在水泥颗粒表面的吸附能力为:葡萄糖酸钠＞麦芽糊精＞蔗糖,并且分次加入条件下,缓凝剂对聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系作用的水泥浆体流动性的影响效果为:葡萄糖酸钠＞麦芽糊精＞蔗糖;影响水泥浆体流动性的主要原因不是水泥早期水化;分次加入聚羧酸减水剂与缓凝剂二元体系能显著提高水泥净浆的流动性和改善混凝土的坍落度损失,其中聚羧酸减水剂和葡萄糖酸钠二元体系作用效果最佳.     

聚羧酸减水剂侧链结构对水泥水化影响规律研究

合成一系列不同侧链结构的聚羧酸减水剂KH,通过测试掺KH水泥净浆的流动度、凝结时间、化学收缩、电阻率及水泥砂浆3 d、7 d、28 d的抗压强度,讨论KH侧链结构对水泥初始性能和水化产物的影响规律.试验结果表明,当n(MAAMPEA):n(MAA)=1:3时,随着侧链长度的增长,KH对水泥颗粒分散性增大,分散保持性降低:水泥水化初期,KH抑制了C3A和C3S的水化,且随着侧链长度的增长,抑制作用依次减弱.     

单组份助磨剂在水泥粉磨和水化过程中增强效果的比较

助磨剂可以有效提升水泥粉磨效率,增加水泥强度.由于助磨剂参与了水泥的粉磨和水化两个过程,因此比较两过程中助磨剂作用效果可以加深对助磨剂作用机理的认识.以丙三醇、三聚磷酸钠、三乙醇胺为例,采用水泥粉磨之前加入助磨剂和水泥粉磨后加入助磨剂两组对比实验的设计,结合多种测试手段,分析了助磨剂的助磨作用效果和化学作用效果.     

羟基羧酸盐聚合物对水泥水化进程的调控机理

通过调整合成工艺获得不同摩尔比的羟基羧酸盐共聚物,并研究了其与水泥颗粒之间的相互作用,通过测定吸附量、凝结时间和强度,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了水化产物数量及微观形貌,揭示了羟基羧酸盐共聚物对水泥水化历程的影响规律。结果表明:随羧基含量增加,羟基羧酸盐聚合物吸附能力增强,与钙离子的络合能力增强,同时水泥颗粒ζ电位增加;羟基羧酸盐共聚物显著降低了水泥浆体1d强度,而对7d、28d强度基本无影响;抑制了水泥水化1d龄期的CH、AFt生成量,但并未抑制7d、28d水化产物的形成;羧基接枝密度大小不会影响7d、28d水泥水化进程,但可根据羧基接枝密度定性地判定缓凝作用的强弱,研究结果可为羟基羧酸盐的应用提供技术参考。     

基于后掺法的混凝土坍落度恢复技术研究

通过水泥对减水剂的吸附、水泥浆溶液Zeta电位、净浆流动度和混凝土坍落度等试验,分析了后掺聚羧酸减水剂量和添加时间对水泥净浆流动性、混凝土工作性能的影响及其相互关系,在此基础上提出了恢复混凝土坍落度的技术方法。结果表明:后掺法通过降低水泥颗粒对减水剂的吸附和减小颗粒的Zeta电位,能够有效避免早期水化产物对减水剂的吸附包裹,提高减水剂的有效分散能力;减水剂后掺的量与时间的合理匹配,可在一定时间内恢复混凝土坍落度,当先掺80%、后掺20%的减水剂时,在2h内可以显著地改善坍落度损失。