缓凝剂对磷建筑石膏-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响及其机理研究

磷建筑石膏(β-HPG)力学性能差,凝结硬化快,已有研究表明用普通硅酸盐水泥(OPC)替代部分β-HPG可改善其力学性能,但对此复合体系工作性能的调控作用及机理研究尚不明确。本文探讨了三种缓凝剂对β-HPG-OPC复合体系性能的影响,通过测试凝结时间和抗压强度来表征性能变化,通过分析水化热曲线、电导率曲线、XRD谱和SEM照片来讨论作用机理。研究结果表明,三聚磷酸钠(STPP)对复合体系基本无缓凝作用,蛋白质类SC缓凝剂(SC)和柠檬酸(CA)的缓凝作用均较好,其中SC对初凝时间的延缓作用较好,CA对终凝时间的延缓作用更佳。CA使二水石膏晶体的形貌发生改变,导致体系抗压强度显著降低;SC对二水石膏晶体的粗化作用使体系形成相对致密的微观结构体,对抗压强度影响较小。研究结果将为β-HPG-OPC复合体系工程应用提供重要参考,有助于推进β-HPG在工程中的高附加值利用。

磺酸基改性聚丙烯酸类增稠剂的性能研究

混凝土增稠剂作为一种混凝土外加剂,可以提高混凝土的工作稳定性,改善混凝土的离析、泌水等问题。利用磺酸基对聚丙烯酸(PAA)类增稠剂进行改性,制备出一种增稠效果优良的增稠剂。利用红外光谱分析仪(FTIR)表征了聚合物结构与成分,研究了改性PAA对水泥浆体流变性能的影响,并通过TOC(总有机碳吸附)、Zeta电位、电导率、DLS(动态光散射)等手段分析了聚合物在水泥颗粒表面的吸附行为以及聚合物在水泥孔溶液中的构象,并据此提出改性PAA的作用机理。结果表明:磺酸基改性PAA会增加掺入聚羧酸减水剂(PCE)浆体的塑性粘度,降低浆体流动度,且磺酸基改性PAA会增大液相中的聚合物构象粒径,有利于增大浆体粘度,另外,长链状的磺酸基改性PAA会提供桥接作用增大水泥颗粒之间的相互作用,增大水泥浆体的塑性粘度。

纳米二氧化硅对水泥-粉煤灰体系氯离子固化能力的影响

研究了纳米二氧化硅(NS)对于水泥-粉煤灰体系的氯离子固化能力的影响。同时,采用相应的测试方法分析了NS对于氯离子固化不同因素的影响:采用MIP和抗压强度评价了氯离子阻迁能力;使用XRD和DTG分析了水泥中的氯铝酸盐含量;采用NMR和EDS测试表征了C-S-H凝胶含量和Ca/Si比。实验结果表明,0.5%掺量的NS可以提升氯离子固化率;而高于1%后,将导致氯离子固化率下降。根据微观测试结果,NS加入水泥-粉煤灰体系,其积极作用在于:增加C-S-H凝胶含量,降低孔隙率,即改善物理吸附和阻迁;消极作用在于:阻碍氯铝酸盐的生成,降低C-S-H凝胶的钙硅比,即降低化学结合和物理吸附。