无碱液体速凝剂的制备与性能研究

通过研究聚合反应温度、Al2(SO4)3浓度等聚合反应条件与乳酸、三乙醇胺等稳定剂掺量对聚合硫酸铝合成与稳定性的影响,确定聚合硫酸铝的最佳制备参数,制备出稳定性好、促凝效果佳的高品质无碱速凝剂CS-A,并对其性能进行了不同水泥的适应性研究,效果良好。     

低浓度全尾砂充填材料泌水及其调控机理

针对低浓度全尾砂充填过程中的泌水造成输送堵管充填体强度不均匀和体积沉缩等问题,进行尾砂级配、胶凝材料用量、料浆浓度、固水材料掺量的正交实验,分析了各种因素对泌水率的影响,根据电阻率(ER)测试、SEM-EDS和XRD探讨了固水材料的作用机理。结果表明,充填料浆的泌水率随着尾砂细颗粒、胶砂比、浓度和固水材料掺量的增加而降低,料浆的浓度和固水材料掺量对泌水率的影响最显著。添加5%的固水材料可使充填材料泌水率降低10%,初始粘度降低30%,2 h粘度降低53%,28 d抗压强度提高20%。固水材料可改善充填材料的孔隙率,提高充填材料水化体系的SO₄^2-浓度和pH值,生成钙矾石、斜方钙沸石以及C-S-H凝胶和硅铝酸盐凝胶的混合物,消耗大量自由水,高分子聚合物通过分子缠绕提高了体系的稳定性,改善了充填材料的泌水现象。     

细粒级金属尾砂的综合利用及在矿山充填中存在的问题和对策

基于细粒级尾砂应用现状,结合细粒级尾砂筑坝堆存安全隐患大的问题和国家“十四五”规划的长期目标,探讨了尾砂综合利用及矿山充填中存在的问题和对策。针对细粒级尾砂在建筑材料中利用率低的问题,阐述了将尾砂应用于生态胶凝材料、水泥基材料以及混凝土掺合料的方法;针对细粒级尾砂浓密后底流浓度低,制备充填材料工作性和力学性能差的问题,提出了改善动态浓密的浓密增效剂,改善泌水的固水材料,改善力学性能的晶核材料以及研究了减水剂与微珠对输送性能的改善效果,并阐述了作用机理;探讨了金属尾矿研究中的不足与今后综合利用的对策。分析结果为细粒级金属尾砂的综合利用及解决矿山充填中存在的问题提供了技术和理论支撑。     

新型高保坍降粘型聚羧酸减水剂制备及性能评价

以聚醚类大单体(TPEG2400)和不同比例的甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,在水溶液聚合条件下,加入低温合成小料DW-1,采用过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(NaHSO3)氧化还原体系提供自由基做引发机制,常温下合成一种新型高性能保坍降粘型聚羧酸减水剂BT-N.研究了酸醚比、酸酯比例以及链转移剂用量对其性能的影响.结果表明,酸醚比为5:1,MAA:HEMA:BA=5:1.5:3.5,链转移剂用量为大单体质量的0.4％时,保坍剂的保坍效果最佳,并且具有较好的降粘性能,能有效降低高标号混凝土的粘度,同时对不同种类水泥适应性良好.     

低浓度拜耳赤泥充填材料制备及水化机理

针对矿山充填中拜耳法赤泥利用率较低或低浓度赤泥充填材料存在强度低、泌水量高、易收缩等问题,研究粉煤灰添加比例、脱硫石膏、石灰及激发剂对赤泥充填材料早期强度及体积稳定性的影响,采用扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）和X射线衍射（XRD）分析手段探讨赤泥基充填材料的水化机理。结果表明,脱硫石膏促进钙矾石的生成,石灰促进粉煤灰火山灰效应,激发剂可以加快赤泥?粉煤灰水化反应进程,三者协同作用提高赤泥充填体强度。充填材料28 d抗压强度3.35 MPa,且初始及60 min流动度在200 mm以上。微观实验表明,硬化体水化产物为钙矾石、硬柱石、硅铝酸盐凝胶类矿物,水化产物通过填充孔隙,提高浆体强度。赤泥基充填材料固体废弃物利用率达到92%,无泌水,无沉缩,具有较高的经济价值和环保价值。      

石膏基高减水保塑型聚羧酸减水剂的研究

试验利用大分子量的异戊烯醇聚氧乙烯醚单体、链转移剂巯基丙酸和丙烯酸等制得石膏基专用高减水保塑型聚羧酸减水剂。试验表明,聚氧乙烯醚单体分子量为4 000、酸醚比为6.5∶1、链转移剂用量为2.5时制得的减水剂的减水效果最好。在此基础上,再利用甲基丙烯酸甲酯和不饱和磷酸单酯对其进行改性,最终得到石膏基专用高减水保塑型聚羧酸减水剂,改性试验研究表明,该石膏减水剂具有较好的保塑性能。与其他现有适用于石膏的减水剂相比,本减水剂对石膏体系的减水效果更为显著、保塑性更好,并且对石膏有一定的缓凝可以,可以减少缓凝剂用量,是一种性能良好的应用于石膏体系的聚羧酸减水剂。     

本体聚合法制备保坍型聚羧酸减水剂粉末的研究与应用

将异戊烯基聚氧乙烯醚减水剂单体TPEG与丙烯酸和丙烯酸酯不饱和单体,在油溶性引发剂的作用下,通过本体聚合的方法制备了保坍型聚羧酸减水剂粉末(BTC)。通过正交试验研究了反应温度、引发剂用量、链转移剂用量及不同加料方式的影响,并通过单因素变量试验研究了丙烯酸与丙烯酸酯摩尔比及其搅拌速度对减水剂性能的影响,确定了最优工艺。试验结果表明,合成的BTC能明显提高砂浆流动度保持性,并且具有较好的水泥适应性。BTC粉末在灌浆料、压浆料中得到成功应用。