聚羧酸系高效减水剂的研究现状和应用前景

高效减水剂的研究已成为混凝土材料科学中的一个重要分支,并推动混凝土材料向高强、高性能化不断发展,其中聚羧酸系高效减水剂是新一代绿色高效减水剂的代表。结合国内外资料综述了聚羧酸系高效减水剂的研究现状、性能特点、分散稳定机理以及今后的发展方向。指出对聚羧酸系高效减水剂的基础理论研究还有待进一步加强;开发、合成、生产多元化和不同性能的系列聚羧酸系减水剂母体、多功能的聚羧酸系减水剂衍生产品,已成为当今聚羧酸系高效减水剂发展的必然趋势。

Marsh筒法与流变仪法评价高效减水剂对新拌水泥浆体流变性能的影响

采用Marsh筒法与流变仪法研究了掺萘系高效减水剂(FDN-5R)和掺聚羧酸高效减水剂(3350C)的新拌水泥浆体的Marsh时间和流变性能,并对其相关性做了初步探讨。结果表明,高效减水剂的掺入可以明显减少新拌水泥浆中的絮凝结构,极大的降低屈服应力和表观粘度。回滞圈面积由大到小的顺序为:空白样>掺萘系试样>掺聚羧酸系试样,特别是掺有聚羧酸系的试样,由于空间位阻效应,上升阶段与下降阶段的曲线几乎重合,回滞圈面积趋于零。随着高效减水剂掺量的增加,剪切应力、表观粘度、触变性均减小。Marsh时间与流变仪测定的粘度基本成线性关系。

萘系与聚羧酸系减水剂对水泥基材料性能的影响

选用目前具有代表性的萘系减水剂(FDN)和聚羧酸系减水剂(3350C),对其掺加后的水泥净浆和水泥砂浆的流变性能、强度性能和干缩性能进行了对比研究。研究结果表明:掺有聚羧酸系减水剂水泥净浆的屈服应力和表观黏度比掺有萘系减水剂明显降低;在相同流动度的情况下,掺有聚羧酸系减水剂的砂浆各龄期强度比萘系减水剂有明显提高;掺有聚羧酸系减水剂砂浆干缩率比萘系减水剂明显下降。用扫描电镜对掺有减水剂后生成的水化产物进行了分析,讨论了上述差异的原因。

聚乙烯醇在高性能水泥基材料中的作用机理分析

为了探讨聚乙烯醇(PVA)在高性能水泥基材料中的作用机理,试验研究了在不同水胶比(W/B)和聚胶比(P/B)时,聚乙烯醇对抗压强度和抗折强度的影响,并通过红外光谱和X射线衍射分析了聚乙烯醇(PVA)粉体在高性能水泥基材料中的作用机理。试验结果表明:掺入适量的聚乙烯醇(PVA)可以明显提高高性能水泥基材料的强度,存在一个最佳的聚乙烯醇(PVA)掺量;在本试验条件下,在聚胶比(P/B)为2.5%时,强度最高,其抗压强度和抗折强度分别达到113.6MPa和23.0MPa;红外光谱和X射线衍射分析表明,聚乙烯醇(PVA)参与了水泥的水化,形成的化学键增强。

硅灰预处理对高性能水泥基材料力学性能的影响及其机理

为制备高性能水泥基材料,研究了硅灰预处理对水泥基材料力学性能的影响,并分析了其机理.研究结果表明,通过对硅灰进行化学表面改性预处理,可改善掺加硅灰的高性能水泥基材料的力学性能,其抗压强度达200MPa以上,抗折强度超过30MPa.颗粒粒径分析、Aim和Goff模型计算结果表明,硅灰经过预处理后,拆散了硅灰的团聚体,改善了其在水泥基材料中的分散均匀性,增大了体系的填充率,提高了水泥基材料的密实度.SEM和XRD分析表明,对硅灰进行预处理,改善了水泥基材料中集料与水泥浆体界面过渡区的结构,从而提高了水泥基材料的强度.研究还表明,微纳米级硅灰颗粒具有极强的自团聚效应,改善硅灰的分散性是充分实现其优异的物理、化学特性的关键.

新型墙体材料专用砌筑水泥保水率试验方法研究

新型墙体材料专用砌筑水泥保水性能很好,采用现有GB/T 3183—2003《砌筑水泥》标准测定的保水率很高。通过与JG/T 230—2007《预拌砂浆》中保水性能实验方法的对比,确认JG/T 230—2007《预拌砂浆》中的保水性能实验方法较适用于测定新型墙体材料专用砌筑水泥的保水性能,其值以不低于95%为宜。

水泥窑协同无害化处理广州市河涌淤泥的研究

研究了广州市某河涌淤泥的物理化学特性,直接以淤泥作为部分替代原料配制水泥生料,研究了熟料煅烧过程中有害组分的挥发特性、熟料性能,并模拟酸雨(pH=3.2)条件下研究水泥制品的重金属环境安全性。结果表明,淤泥经水泥窑高温煅烧后,其所含重金属能有效固化在水泥浆体系里,环境安全性好。

聚合物改性RPC材料的研制及其机理分析

本文研究了三种聚合物对活性粉末混凝土(Reac-tive Powder Concrete,简称RPC)的抗压强度和抗折强度的影响,并通过红外光谱分析了聚合物在高性能水泥基材料中的作用机理。试验结果表明,在RPC材料的基础上添加聚合物后,可进一步改善复合材料的力学性能,尤其是抗折强度;红外光谱分析表明,具有可反应基团的聚合物可能会与固体氢氧化钙表面或集料表面的硅酸盐发生化学键和,形成了化学键增强,从而改善水泥基材料的力学性能,尤其是抗折强度。