磷化型混凝土抗泥剂的合成及性能研究

针对砂石含泥量高会对掺聚羧酸减水剂混凝土产生的负面影响,选用马来酸酐(MA)和磷酸盐(PPs)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,合成了一种能够抑制混凝土细集料中泥土副作用的抗泥剂KN-P,最佳合成条件为:n(MA)∶n(PPs)=2.5∶1,催化剂、APS用量分别为MA质量的0.08%、8%,70℃滴加3.5 h,在80℃保温2 h。FTIR分析表明,合成的产物为含磷聚羧酸共聚物;净浆流动度试验表明,在减水剂折固掺量仅为0.10%,该抗泥剂掺量为0.08%时,掺10%泥土的水泥浆体初始和1 h流动度分别为292、295mm,混凝土1 h坍落度、扩展度分别为190、420 mm。表明该抗泥剂具有抑制高含泥量的细集料负面影响的作用。

混凝土抗泥剂的原料设计及性能研究

首先采用单因素试验法,选取多种原料作为抗泥剂,研究了单一组分的抗泥效果,优选抗泥效果最好的4种原料,即阳离子聚电解质、Ph保坍剂、聚磷酸盐、聚乙二醇。再通过正交试验法,确定了4种原料的最佳配比,即5∶1∶1.4∶3.6。按此配比制备的抗泥剂,能有效屏蔽砂石含泥较高时对混凝土工作性和力学性能造成的负面影响。SEM和XRD分析结果表明,复配抗泥剂的使用不会对水化产物造成明显影响。

阳离子抗泥剂对含黏土水泥胶砂性能的影响及机理分析

以丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧氯丙烷及二甲胺等为主要原料制备了高阳离子度抗泥剂。通过水泥胶砂试验,研究抗泥剂对典型黏土矿物存在下减水剂效果的影响;通过孔隙率研究抗泥剂对水泥胶砂孔结构的影响;并通过黏土膨胀及吸水测试、小角度X衍射、总有机碳等手段研究了抗泥剂在水-水泥浆体-黏土-聚羧酸减水剂体系中的作用机理。结果表明,随抗泥剂掺量的增加,胶砂扩展度经时损失减小、抗压强度提高,抗泥剂掺量为黏土质量的8%(折固)时,含4%蒙脱土、高岭土水泥胶砂的抗压强度分别提高了25.0%、21.2%;掺入2.4%抗泥剂时,蒙脱土和高岭土的体积防膨胀率分别为86%、91.8%;掺入1.6%抗泥剂时,黏土的吸水量明显减小,表明竞争吸附为抗泥作用中的关键。

AA-SAS共聚物混凝土抗泥剂的制备及性能

以丙烯酸（AA）和烯丙基磺酸钠（SAS）为原料合成一种共聚物混凝土抗泥剂AA-SAS,以改善泥土对混凝土性能造成的不利影响。采用IR、GPC、TG和XRD对共聚物进行了结构表征,考察了共聚物AA-SAS对含不同泥土的水泥净浆及混凝土工作性能的影响。结果表明,共聚物AA-SAS与聚羧酸减水剂相比,相对分子质量更低,扩散自由度更大,可以优先被混凝土中泥土吸附,从而减少泥土对减水剂的吸附,其对膨润土、高岭土、云母和渭河土均具有较好的抗泥作用。在高含泥量混凝土中添加共聚物AA-SAS后,混凝土工作性能得到明显改善,当共聚物AA-SAS折固掺量为混凝土胶凝材料质量的0.11%时,混凝土0.5 h坍落度和扩展度分别提高了15和90 mm,1 h坍落度和扩展度分别提高了20和100 mm。

高阳离子度抗泥剂的制备及其性能研究

以丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧氯丙烷、二甲胺等单体为原料合成高阳离子度聚合物,将其作为抗泥剂降低黏土对聚羧酸减水剂减水性的影响。通过FTIR、凝胶渗透色谱对其进行表征,并结合吸附量测试分析其作用机理。所得产物为含C—N、N—H及五元含氮环等特征官能团的阳离子聚合物,分子质量为Mn为6547,阳离子度高达65%。试验结果表明,减水剂折固掺量为0.2%条件下,未掺和掺入黏土质量8%的抗泥剂时,含4%蒙脱土或高岭土的水泥净浆流动度分别为180、230 mm和280、290 mm,表明该抗泥剂能明显提高聚羧酸减水剂的分散性和分散保持性。

一种聚羧酸抗泥剂的制备研究

选用丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDACC)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)为单体,甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为链转移剂,过硫酸铵(APS)和抗血坏酸(Vc)为引发剂,通过水溶液自由基聚合,合成了一种聚羧酸抗泥剂。以内掺膨润土的水泥净浆流动度为评价指标,通过正交试验和单因素实验对工艺进行优化。试验结果表明,最佳合成工艺为:n(AA)∶n(DMDACC)∶n(AM)∶n(SMAS)=3.6∶1.4∶2.5∶0.5,反应温度为65℃,引发剂用量为单体总质量的6%。在此条件下合成的抗泥剂,可显著提高聚羧酸减水剂的抗泥性能。在膨润土掺量为5%、聚羧酸减水剂掺量为0.15%时,掺0.05%抗泥剂前后的水泥净浆流动度分别为270 mm和205 mm。

改善聚羧酸超塑化剂与蒙脱土适应性的抗泥剂及其机理研究

采用水泥净浆流动度来评价抗泥剂(JJA-KNJ)对加蒙脱土水泥中聚羧酸超塑化剂(PCE)分散性能的改善效果,并结合有机碳含量(TOC),热重(TG),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)分析,研究了JJA-KNJ与蒙脱土之间的作用机理.结果表明:抗泥剂JJA-KNJ可改善PCE对加蒙脱土水泥的初始分散能力,显著改善PCE对加蒙脱土水泥的经时分散能力,提高其保坍性能;当PCE与JJA-KNJ同时存在时,JJA-KNJ能降低蒙脱土对PCE的吸附量,使得蒙脱土表面变得更加光滑,且空隙更小;JJA-KNJ溶于水后,吸附在蒙脱土颗粒的表面上,形成一层有机阳离子聚合物保护膜,阻止PCE的侧链进入蒙脱土的层间;JJA-KNJ在水泥水化的碱性条件下对蒙脱土颗粒具有明显的稳定效果,而且这一效果不会随着时间的延长出现明显衰减.

抗泥剂改善聚羧酸减水剂抗泥性的研究

结合混凝土工作性能及净浆流动度测试分析了膨润土存在条件下,对减水剂发挥减水分散作用的影响,结合XRD、红外光谱以及总有机碳吸附仪等测试手段,分析了KN型抗泥剂对改善聚羧酸减水剂黏土适应性的影响机理。结果显示,KN型抗泥剂对改善黏土对减水剂的减水分散性能有显著作用,XRD、IR及TOC分析结果显示,KN能够封堵黏土的层空间,从而减少黏土对PCE的吸附,提高PCE的分散性,改善高含泥量骨料对减水剂作用效果的影响。

水泥稳定再生碎石基层增强型抗泥剂的研制

以泥土分散组分、泥土吸附组分、离子络合物组分和缓凝组分复配而成的聚羧酸系减水剂(PC-1B)用抗泥剂(KN-1),其最佳配比为:m(SHMP)∶m(PEG)∶m(β-CD)∶m(SG)=4∶0.6∶13.5∶8。将PC-1B与KN-1应用于水泥稳定再生碎石基层(再生水稳),能抑制再生砖渣泥土对PC-1B的影响,提高对水泥的分散性及再生水稳的抗压强度。水泥稳定再生砖渣水稳强度试验,掺0.20%PC-1B组和0.20%PC-1B+KN-1组(质量比20∶19)的7 d无侧限抗压强度分别为4.1、5.5 MPa,与空白组(3.8 MPa)相比分别提高了7.9%和42.1%。

季铵盐型抗泥剂的合成及其性能研究

采用1,2-二溴乙烷和四甲基乙二胺为原料制备出一种季铵盐晶体抗泥剂,其最佳反应条件:反应温度70℃,反应时间8h。所制备季铵盐晶体抗泥剂能提高减水剂的适应性,增加混凝土流动性,抑制坍落度损失,混凝土强度提高1MPa左右,对膨润土的吸附具有较佳的抑制作用,其最佳掺量为0.04%。

混凝土抗泥剂的合成与性能研究

采用异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)在水溶液下自由基聚合,制得含季铵盐阳离子官能团的混凝土抗泥剂CAC。测试结果表明:水泥对CAC的饱和吸附量为0.97 mg/g,远小于水泥对聚羧酸减水剂JS的饱和吸附量(27.94 mg/g);在外加剂较低浓度(<0.8%)时,蒙脱土对CAC的吸附量大于JS,但外加剂浓度高于1.2%后,蒙脱土对CAC的吸附量小于JS;CAC在纯水泥净浆体系中不起分散作用,而在掺泥净浆体系中能起辅助分散作用,且效果优于等量的JS;CAC部分取代JS能提高混凝土的流动性,但取代比例存在阈值。

基于聚羧酸高效减水剂的抗泥泵送剂的研究

本文选取季铵盐类粘土稳定剂和其他两种传统抗泥组分,进行水泥净浆单组份试验和混凝土正交试验,确定最佳抗泥配方。聚乙二醇,β-环糊精,二甲基二烯丙基氯化铵分别作为吸附组分,络合组分,粘土稳定组分,分别占胶凝材料0.05‰,0.025‰,0.075‰。本配方配制的抗泥泵送剂与同成本泵送剂相比,能显著降低混凝土流动性损失,同时不影响混凝土强度。

基于聚羧酸高效减水剂的抗泥泵送剂的研究

本文选取季铵盐类黏土稳定剂和其他两种传统抗泥组分，进行水泥净浆单组份试验和混凝土正交试验，确定最佳抗泥配方。聚乙二醇、D-环糊精、二甲基二烯丙基氯化铵分别作为吸附组分、络合组分、黏土稳定组分，分别占胶凝材料0．05‰、0．025‰、0．075‰。本配方配制的抗泥泵送剂与同成本泵送剂相比，能显著降低混凝土流动性损失，同时不影响混凝土强度。

关于聚羧酸减水剂抗泥助剂的性能研究

为复配出能够有效降低聚羧酸减水剂净浆流动度经时损失的抗泥助剂,实验首先采用单因素实验来选择不同种类的功能性助剂作为抗泥助剂的4种组分,然后通过正交实验确定出抗泥助剂的最佳配比.研究通过净浆流动度单因素实验对各组分的种类进行选择,优选出离子络合组分麦芽糖醇、泥土吸附组分聚乙二醇2000、泥土分散组分偏重亚硫酸钠和缓凝组分葡萄糖酸钠,进一步通过正交实验确定了各组分的最佳配比m(麦芽糖醇)∶m(聚乙二醇2000)∶m(偏重亚硫酸钠)∶m(葡萄糖酸钠)=2∶17.5∶1∶25复配成的聚羧酸减水剂抗泥助剂.抗泥助剂与聚羧酸减水剂复配的效果明显优于单掺聚羧酸减水剂,并且复配后可以显著的降低净浆流动度的经时损失,且对其他性能无不利影响.

季铵盐型抗泥剂的合成及其性能研究

采用1,2—二溴乙烷和四甲基乙二胺为原料制备出一种季铵盐晶体抗泥剂,其最佳反应条件:反应温度70℃,反应时间8h。所制备季铵盐晶体抗泥剂能提高减水剂的适应性,增加混凝土流动性,抑制坍落度损失,混凝土强度提高1MPa左右,对膨润土的吸附具有较佳的抑制作用,其最佳掺量为0.04%。

抗泥型聚羧酸系减水剂合成及性能研究

传统聚羧酸系减水剂对混凝土砂含泥量非常敏感,少量黏土会使聚羧酸系减水剂分散性能大幅降低。笔者先合成具有一定活性的侧链基团,然后在溶液中合成主链大分子,与此同时嫁接上侧链基团,形成了一系列不同分子量的聚羧酸抗泥剂。并通过正交试验,水泥净浆流动度,混凝土的一些性能特点,可以发现抗泥型聚羧酸系减水剂在黏土含量较高的情况下,分散性能明显优于普通聚羧酸系减水剂,与水泥具有更好的适应性。

抗泥型聚羧酸减水剂的合成与性能研究

为解决混凝土原材料含泥量高带来的减水剂使用掺量增加、混凝土坍损过快等问题,以聚醚大单体(HPEG)和丙烯酸为主要原料,抗泥保坍助剂为功能单体,过氧化氢和Vc为引发体系,合成抗泥型聚羧酸减水剂(KN-A)。同时研究了不同含泥量、合成起始温度以及链转移剂、抗泥保坍剂用量对抗泥型聚羧酸减水剂性能的影响,并采用GPC和FT-IR对合成减水剂的结构进行表征。混凝土试验表明:在应用不同种类含泥原材料时,达到相同坍落度水平情况下,减水剂掺量相对可减少12.5%~33.3%,同时不影响混凝土的抗压强度,表明该减水剂具有良好的抗泥性及适应性。

不同的粘土矿物对聚羧酸减水剂性能的影响分析

主要研究不同的粘土矿物对聚羧酸减水剂性能的影响,并针对不同的粘土特性,采用不同的改善措施,最大化的提高聚羧酸减水剂与含泥材料的适应性。试验结果表明,粘土矿物影响聚羧酸减水剂的分散性能,蒙脱土对聚羧酸的影响要明显大于砂土和高岭土。我司抗泥型聚羧酸母液复配用于混凝土中,具有一定的抗泥效果。另外,阴离子抗泥剂、阳离子抗泥剂、无机抗泥剂等也具有较好的改善粘土矿物对聚羧酸减水剂性能影响的作用。

黏土对聚羧酸超塑化剂在砂浆中分散性能的影响

对北京某黏土的化学成分进行了XRD分析,并研究了不同黏土含量(占砂子质量5%、10%)对不同聚羧酸超塑化剂掺量(折固掺量0.10%,0.12%,0.15%)的影响。结果表明,该黏土占砂子质量的10%、聚羧酸掺量为0.1%时该黏土对砂浆微坍落度初始流动度及保持性能有较大的影响。试验对不同的有机及无机抗泥剂进行了测试,总体来说,不同抗泥剂对掺有黏土的砂浆微坍落度的后期流动度提高较大,初始流动性能影响并不明显甚至有所降低。TD-1与六偏磷酸钠复配的抗泥效果最佳,总掺量为黏土质量的0.5%。

低品质砂对聚羧酸减水剂性能影响及改善措施研究

通过总有机碳吸附试验,初步探究影响砂浆流动性的原因,再结合荧光、XRD和SEM,对具代表性的骆马湖砂黏土矿物成分进行分析,并研究其改善措施及开发抗泥剂。结果表明,聚羧酸减水剂主要被骆马湖砂黏土矿物中蒙脱土大量吸附,这类型砂会严重降低聚羧酸减水剂的塑化性能;提高水胶比和减水剂掺量均能明显增加砂浆的流动性;开发出的两款抗泥剂KNJ-1和KNJ-2均能增大砂浆流动性,降低砂浆的流动度经时损失,可全过程发挥作用;同时,KNJ-1+KNJ-2具有良好的协同效果,"隔离与阻止"共同作用下好于单独使用的效果。