纳米SiO_(2)增强高强套筒灌浆料及高温后性能试验研究

研究了常温下不同纳米SiO_(2)(NS)掺量(0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对高强套筒灌浆料流动度和强度的影响,以及不同高温温度(150、200、250℃)下NS掺量对高强套筒灌浆料质量损失和强度的影响,并进行了微观机理分析。结果表明:常温下,NS的掺入降低了灌浆料的流动度,灌浆料的强度随NS掺量的增加先增大后降低;高温后,灌浆料的质量损失率随温度的升高逐渐增大,抗折强度逐渐降低,抗压强度先增大后降低;NS的掺入能够降低灌浆料的质量损失率和抗折强度损失率,提高抗压强度,且随着NS掺量的增加,质量损失率和抗折强度损失率先降低后增大;NS能够改善灌浆料的内部孔结构;随着温度的升高,灌浆料的内部结构先密实后疏松。

粉末状缓释型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

以乙二醇单乙烯基聚乙二醇(EPEG)为大单体,调节丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯与大单体的摩尔质量比,以巯基丙酸为链转移剂,双氧水与次磷酸钠为氧化还原体系,并用中和溶剂调节减水剂母液pH值,制备了一种适用于离心喷雾干燥技术的粉末状缓释型聚羧酸减水剂PC-1000。通过正交试验确定了合成PC-1000粉末的最佳工艺参数为酸醚比3.0,酯醚比4.5,链转移剂用量0.36%(占大单体的质量比),母液pH值为8。性能测试结果表明,通过离心喷雾技术制备出的PC-1000粉末在净浆测试中2 h流动度无损失,表现出优异的保坍效果。PC-1000粉末已在灌浆料和压浆料中成功应用。

一种高性能风电机组基础灌浆料研制与性能研究

灌浆料对于满足高标准风力发电机组的机座基础施工及技术要求具有重要意义。主要介绍一种高性能风电机组基础灌浆料研制过程与性能研究,通过大量单因素试验和正交试验考察了外加剂、矿物掺合料对风电机组基础灌浆料性能的综合影响,确定最优配合比。结果表明,通过掺外加剂以及复掺高活性矿物掺合料成功研制一种高流动度、低黏度、自流平、无收缩、28 d抗压强度值超过120 MPa的高性能风电机组基础用灌浆料。

新型高保坍降黏型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

针对目前高强混凝土出现的黏度大及经时坍落度损失大等问题,以新型聚醚类大单体(EPEG)、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯及巯基乙醇为主要原料,引入甲基丙烯基山梨醇酯小单体,在常温条件下通过L-抗坏血酸和双氧水氧化还原体系引发自由基聚合反应,通过水溶液聚合方式合成一种新型高保坍降黏型聚羧酸减水剂BT-Z。通过设计正交试验及单因素分析,研究了酸醚比、酯醚比及二元酯用量等因素对其保坍性能及降黏性能的影响,最终得出当酸醚比为3.5∶1,酯醚比为4∶1,二元酯用量为大单体质量的5.5%,链转移剂用量为大单体质量的0.5%时,BT-Z的保坍性能及降黏性能最佳,且具有较好的水泥适应性。

低水敏性套筒灌浆料试验研究

制备了用水量11.5%~13.0%时均满足使用要求的套筒灌浆料。通过正交试验研究了粉煤灰、硅灰、沉珠对套筒灌浆料流动度及早期强度的影响,并确定各材料最佳用量;通过单因素及复掺试验研究了木质纤维和低黏度纤维素醚对套筒灌浆料流动度、强度及水敏性的影响,并确定二者最佳掺量。结果表明,低水敏性套筒灌浆料配比为:P·Ⅰ52.5水泥410 g、粉煤灰10 g、硅灰30 g、沉珠30 g、石膏20 g、40~80目石英砂200 g、80~120目石英砂300 g、消泡剂0.3 g、塑性膨胀剂0.15 g、PC-G2 g、木质纤维0.1 g、MHPC0.005 g,在用水量较低(11.5%)时略低于JG/T 408—2019《钢筋连接用套筒灌浆料》要求,但满足施工要求,用水量较高(13.0%)时流动度及强度均符合JG/T 408—2019要求。工程应用表明,该套筒灌浆料流动性好,不同用水量均满足施工所需,强度符合JG/T408—2019要求。

基于响应面法的聚羧酸减水剂优化合成及应用研究

以乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(EPEG)为大单体,丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为小单体,以双氧水与抗坏血酸作为氧化还原体系,巯基乙醇与次磷酸钠(NaH_(2)PO_(2))作为链转移剂,合成了聚羧酸减水剂PC-220。通过单因素试验确定了最佳反应参数为底釜pH=5、滴加时间1 h。基于响应面设计方法建立了二次多项式回归方程,以石膏净浆流动度与水泥净浆流动度为响应值,进行响应面优化后,确定了酸醚比为4.24,NaH_(2)PO_(2)用量为0.33%,AMPS用量为0.66%。优化后掺PC-220的石膏净浆流动度相对误差为1.3%、水泥净浆流动度相对误差为0.8%,表明响应面优化可行。应用结果表明,合成的PC-220在水泥基灌浆料与石膏自流平中的使用效果优于PC-530与PC-570。

水下不分散灌浆料的制备及性能研究

以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料制备了一种水下不分散灌浆料,选取硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和无水石膏的三元胶凝体系,采用单因素试验法,研究了水料比、高分子絮凝剂掺量、聚羧酸减水剂粉末掺量这3个关键因素对水下不分散灌浆料流动度、抗分散性、抗压强度的影响,确定出了最佳掺量。结果表明:当水料比为0.14、高分子絮凝剂掺量为0.15%、聚羧酸减水剂粉末掺量为0.55%时,水下不分散灌浆料的初始流动度为258 mm,30 min流动度为256 mm;7 d、28 d水下抗压强度分别为35.76 MPa、53.09 MPa;水下抗分散性为Ⅰ,水下不分散灌浆料的水下抗分散性好,可用于C40混凝土修补加固。

自制悬浮稳定剂对水泥基自流平砂浆性能的影响

由无机纳米材料、有机高分子材料等多种外加剂制备了一种新型悬浮稳定剂,通过单因素试验研究了该悬浮稳定剂对水泥基自流平砂浆的工作性、强度、收缩性能、稳定性的影响,并得到了最佳掺量。此外,还对比了悬浮稳定剂和纤维素醚在自流平砂浆中的使用效果。结果表明:所制备的悬浮稳定剂可以取代纤维素醚,降低了自流平砂浆的用水量敏感度,提高了自流平砂浆的后期强度,硬化后收缩率稳定,减小了开裂风险,使用效果比纤维素醚更优。

高鲁棒性无砂型桩基修复注浆材料配合比设计及耐久性研究

针对修复钻孔灌注桩缺陷时补桩修复经济性差,注浆加固可靠度低的问题,研制了一种高鲁棒性无砂型桩基修复注浆材料。通过响应面分析研究硅灰用量、膨胀剂掺量、絮凝剂掺量对修复注浆材料120 min流动度、28 d抗压强度、24 h膨胀率的影响,确定最优配比为硅灰、膨胀剂、水下絮凝剂用量分别为70、59.61、2 kg/t。进一步研究了不同高分子聚合物对粘结强度的改善效果,掺0.3%可再分散乳胶粉时,粘结强度提高59%。与同条件的水泥对比,修复注浆材料的抗氯盐及抗硫酸盐侵蚀性能更好。

水泥对负温套筒灌浆料性能的影响

负温套筒灌浆料对满足冬季预制构件灌浆连接的施工要求,具有十分重要的意义。为了充分发挥普通硅酸盐水泥-高铝水泥-硫铝酸盐水泥三元体系的强度优势,考察了在普通硅酸盐水泥中单掺高铝水泥和硫铝酸盐水泥以及复掺混合水泥对负温套筒灌浆料性能的影响。结果表明,同等掺量的条件下,灌浆料的强度为:复掺混合水泥>单掺高铝水泥>单掺硫铝酸盐水泥。3种水泥混合使用效果要好于单掺高铝水泥或单掺硫铝酸盐水泥,其最佳水泥复掺配合比为:普通硅酸盐水泥70%、高铝水泥20%、硫铝酸盐水泥10%。

外加剂对负温套筒灌浆料性能的影响

不同外加剂对灌浆料性能会产生不同的影响,试验主要考察了在普通硅酸盐水泥、高铝水泥和硫铝酸盐水泥三元复配水泥三元胶凝体系中掺加几种缓凝剂、促凝剂和防冻剂对负温套筒灌浆料凝结时间、流动度和抗压强度等性能的影响。硝酸钠、甲酸钙、硫酸钠的单掺试验和正交试验表明,防冻剂对各龄期抗压强度虽然有一定程度的提高,但对流动度的影响更大,且复掺大于单掺,影响程度为硫酸钠>甲酸钙>硝酸钠。掺加石膏、酒石酸对负温套筒灌浆料起到缓凝作用,碳酸锂起到促凝作用,其中石膏对负温套筒灌浆料的缓凝效果最为明显。

对氨基苯磺酸钠改性三聚氰胺减水剂合成工艺

在四步法合成三聚氰胺甲醛树脂的基础上,引入新的单体对氨基苯磺酸钠,研究了主要原料三聚氰胺(M)与对氨基苯磺酸钠(A)、甲醛(F)、焦亚硫酸钠(S)的摩尔比对高效减水剂性能的影响,结果显示:原料配合比三聚氰胺(M)∶对氨基苯磺酸钠(A)∶甲醛(F)∶焦亚硫酸钠(S)=1∶0.5∶3.5∶0.55时,所合成的三聚氰胺甲醛树脂性能最佳。

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(Na HSO_3)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。

矿物掺合料对免振捣轻骨料混凝土工作性能影响的试验研究

进行了粉煤灰、硅灰、矿粉的单掺和复掺轻骨料混凝土工作性能对比试验,制定了评价免振捣泵送轻骨料混凝土的工作性能评价指标。利用坍落筒和改进设计的U型仪、分层度仪等仪器,试验研究了矿物掺合料对免振捣轻骨料混凝土坍落度、扩展度、分层度等工作性能指标的影响。研究结果对泵送轻骨料混凝土的广泛应用具有很好的借鉴作用。

应用改性的氟石膏制备专用砌筑材料

利用物理改性、化学改性、物理与化学共同改性对氟石膏进行改性处理,考察其不同改性方式对氟石膏性能的影响。物理改性方法采用粉磨方式,研究了不同粉磨时间对氟石膏粒度和标准稠度用水量的影响;化学改性选取β\型半水石膏、硫酸钠、明矾作为氟石膏的化学激发剂,分别研究其对氟石膏凝结时间、强度等的影响;选择物理和化学单独改性取得的最佳参数进行同时改性;为了达到砌筑水泥的性能要求,选择加入少量水泥并确定其最佳掺量。研究结果表明,化学改性和物理改性均能改善氟石膏的水化活性,但物理与化学同时改性效果更好;氟石膏砌筑材料的最佳配方为:5%水泥,95%改性氟石膏(其中2%β型半水石膏、1%硫酸钠、1%明矾、4%熟石灰、92%氟石膏和粉磨时间为20 min);氟石膏砌筑材料各项性能指标符合《砌筑水泥》(GB/T 3183-2003)要求。

矿物掺合料对负温套筒灌浆料性能的影响

负温套筒灌浆料可以满足冬季预制构件灌浆连接的施工要求,矿物掺合料对负温套筒灌浆料性能具有积极影响。为了改善负温套筒灌浆料的性能,在常温套筒灌浆料研究的基础上,确定了负温套筒灌浆料的基本配比,并研究了矿粉、粉煤灰、硅灰等矿物掺合料对负温套筒灌浆料初始流动度、30min流动度和1d、3d、28d抗压与抗折强度的影响。结果表明,三种矿物掺合料对负温套筒灌浆料性能的影响程度为硅灰>矿粉>粉煤灰。

底层抹灰氟石膏性能研究

用物理、化学、物理与化学共同改性对氟石膏进行改性处理,研制成改性氟石膏,使其具有水化活性。以改性氟石膏为基本胶凝材料,分别采用不同的骨料配比、胶砂比进行试验,初步确定配比后按比例掺加矿粉、粉煤灰、水泥,最后掺加保水剂,分别研究其对抹灰氟石膏的凝结时间、强度、保水率等的影响。研究结果表明,优化配制的抹灰氟石膏各项性能指标符合《抹灰石膏》(GBT28627-2012)标准要求。

一种高性能压浆料抗折剂的研究与应用

为解决大掺量矿物掺合料压浆料的抗折强度低、脆性大的问题,研发了一种新型压浆料抗折剂,通过单因素试验、正交试验和微观分析,研究了纳米硅灰、超强吸水树脂(SAP)、聚乙烯醇(PVA)对压浆料抗折强度的影响,并确定了各因素的最佳配比。结果表明,各因素对压浆料抗折强度的影响顺序为:纳米硅灰掺量>SAP掺量>PVA掺量,最优组合为:纳米硅灰掺量1%、SAP掺量0.1%、PVA掺量0.3%,此时压浆料的7 d抗压强度最高,达到11.8 MPa。

聚丙烯酸钠的常温合成与工程应用

以水为溶剂,选用过硫酸钾-次硫酸氢钠甲醛为氧化还原引发体系,常温合成了低分子质量的聚丙烯酸钠(SN-1)。通过正交试验,研究了反应单体浓度、链转移剂浓度、引发剂浓度、反应时间对聚丙烯酸钠分子质量的影响,确定了最佳工艺参数。将SN-1与普通聚羧酸减水剂复配使用,可改善混凝土离析等现象,提高混凝土的和易性,并已成功应用于济南绿地中央商务区A2地块项目的C50混凝土拌制。

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。