泡沫混凝土发泡剂的复合改性研究

泡沫混凝土作为一种新型建筑材料,发泡剂、稳泡剂、增稠剂作为影响泡沫性能的主要因素,对泡沫混凝土的各方面性能影响较大.本文选用α-烯烃磺酸钠(AOS)、十二烷基硫酸钠(K12)作为发泡剂,有机硅树脂聚醚乳液FM-500(MPS)作为稳泡剂,羧甲基纤维素钠(CMC)作为增稠剂,采用正交实验手段对泡沫复合体系进行研究,并通过正交试验分析各种因素对泡沫发泡倍率、沉降距和泌水量的影响.通过试验得出,AOS的泡沫稳定性优于K12,当其掺量0.5%,稳泡剂MPS掺量为0.25%,增稠剂CMC掺量为0.5%时制备的泡沫性能最优,发泡倍数可达到38.6倍,沉降距7.5 mL,泌水量11 mL.采用上述泡沫最优配比制备氯氧镁泡沫混凝土(MOCFC),该混凝土表观密度小于500 kg/m3,导热系数为0.092 W/(m·K),抗压强度为4.10 MPa.

气泡外加剂在混凝土中的应用研究

随着我国市场经济的快速发展,建筑工程也是在不断的增加,而混凝土作为建筑行业中最主要的工程材料之一,也得到了广泛的应用。混凝土在成型的过程中会形成一定的有害气泡和有益气泡,因此我们需要通过一些技术手段来减少有害气泡的存在,增加有益气泡的数量,改善混凝土的性能。概述了引气剂、消泡剂以及发泡剂3种混凝土气泡调控外加剂的现状及发展情况,并且介绍了3种外加剂的分类、组成及特点,以及它们的发展趋势。

不同的引气剂对湿拌砂浆化学改性研究

湿拌砂浆外加剂胶凝材料对于湿拌砂浆质量的控制至关重要。研究了十二烷基苯磺酸钠(LAS)、三萜皂甙、松香、十二烷基硫酸钠(K12)、α-烯基磺酸钠(AOS)5种引气剂对湿拌砂浆性能的影响。结果表明,掺入引气剂后,湿拌砂浆的初始稠度有了不同程度的增加,其中掺AOS的湿拌砂浆初始稠度增幅最大;引气剂的加入对湿拌砂浆的凝结时间有一定的影响,可以在一定程度上降低湿拌砂浆的稠度经时损失,但是对湿拌砂浆的保水率影响很小;引气剂对湿拌砂浆的强度影响很大,当引气剂的掺量超过0.015%以后,会严重影响湿拌砂浆28 d抗压强度。

钙镁复合膨胀剂膨胀效能的试验研究

本文研究了不同养护状态下钙镁复合膨胀剂膨胀效能的发展规律。研究结果表明:在水养情况下,钙镁复合膨胀剂膨胀效能发挥彻底,后期有少量持续膨胀,28d限制膨胀率增长幅度约为6d的9.8%;在标养情况下,结束水养后2d限制膨胀率才达到峰值,后期下降;在自养情况下,钙镁膨胀剂膨胀峰值较标养下降65%,但是后期与标养持平。

不同石膏基钙质膨胀剂对砂浆性能的影响及其作用机理分析

选用硬石膏(YG)、氟石膏(FG)和磷石膏(PG)与钙质膨胀熟料(AC)以不同比例复配,探究不同石膏基膨胀剂对砂浆膨胀性能及力学性能的影响,并分析其作用机理。结果表明:40%YG与50%AC复配时,胶砂试件限制膨胀率达到最大,为6.4×10^(-4);FG相较于YG具有更优的膨胀效果,40%FG与40%AC复配条件下,胶砂7 d限制膨胀率可达5.5×10^(-4);PG具有最好的膨胀效果,AC占比50%,PG占比30%、35%、40%对应的7 d限制膨胀率分别为6.5×10^(-4)、6.3×10^(-4)、7.3×10^(-4)。磷石膏基膨胀剂会使水泥水化更加充分,水泥浆体含有大量相互牵连交错的钙矾石,起到增大试件体积的作用,在提高砂浆限制膨胀率的同时不影响试件后期力学性能发展。

基于施工稳定性的现浇高大模板混凝土改性制备与性能研究

基于施工稳定性对现浇高大模板混凝土要求的提高,采用在混凝土中添加不同含量纤维的方法制备了现浇纤维混凝土,对比分析了其与不含纤维的混凝土的力学性能。结果表明,相较不含纤维的混凝土的试样,其抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度都有不同程度的提高,纤维质量分数为0.4%的纤维混凝土(FRC-4)试块具有较高的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度结合。在混凝土中添加不同含量的纤维后,纤维混凝土试块的最大荷载和挠度都有不同程度提高,且FRC-4试块具有最大的荷载。表明纤维混凝土试件在冲击过程中需要更大的能量才会发生断裂,FRC-4试块具有最大的冲击应力。

石膏品种对硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂膨胀性能的影响研究

采用硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂熟料,通过测试胶砂试块的限制膨胀率以及膨胀收缩落差率,研究了水养转干空、绝湿以及温度匹配+绝湿3种不同养护条件下,硬石膏、二水石膏2种石膏对膨胀剂膨胀性能的影响。结果表明:在水养转干空情况下,二水石膏制备的膨胀剂限制膨胀率以及后期膨胀收缩落差率都优于硬石膏;在绝湿条件以及温度匹配+绝湿条件下,硬石膏制备的膨胀剂限制膨胀率以及后期膨胀收缩落差率都优于二水石膏,但相比于水养转干空条件,2种石膏制备的膨胀剂膨胀性能都出现一定程度的降低;相比于绝湿条件,采用温度匹配后,2种石膏制备的膨胀剂膨胀性能都有一定程度提高,但后期膨胀收缩落差率明显高于其它2种养护条件。

引气剂对混凝土性能的影响研究

测试了掺引气剂混凝土硬化后的气泡参数,并分析了引气剂对混凝土性能的影响。试验发现,引气剂的泡沫稳定性越高,新拌混凝土含气量的经时损失越小;新拌混凝土经90min后含气量与硬化混凝土含气量线性相关。引气剂的掺入降低了混凝土的强度,且掺引气剂混凝土的强度随气泡平均半径增大而降低。掺入引气剂后,混凝土的冻融耐久性得以改善;气泡间距系数对引气混凝土抗冻性的影响非常显著,当气泡间距系数超过300μm时,混凝土的抗冻性较差。

膨胀剂对粉煤灰混凝土显微结构及抗碳化性能的影响

在水泥混凝土中加入膨胀剂将改变水化产物的数量和孔结构,进而影响其抗碳化性能。对掺膨胀剂水泥混凝土的显微结构及抗碳化性能进行了研究,分析了膨胀剂用量和碳化过程对混凝土中Ca(OH)2含量和孔结构特性的改变规律。研究结果表明:膨胀剂虽然增加了混凝土内Ca(OH)2的数量,但同时劣化了混凝土内部的孔结构,使CO2更易向混凝土内部渗透,从而加速了混凝土的碳化。

发泡剂与其泡沫混凝土抗压强度的关系探析

泡沫混凝土的抗压强度,已经成了其开发应用的瓶颈。通过对发泡剂原液的结构、泡沫结构以及发泡剂泡沫与水泥、粉煤灰浆料相互搅拌混合过程的分析,发现发泡剂本身的性质、最佳稀释倍数以及最合适的水灰比是决定泡沫混凝土抗压强度的重要因素。要提高发泡剂的性质,关键在于使用"多羧基单烃基"的表面活性剂和与之配套的稳定剂。

掺膨胀剂粉煤灰混凝土的碳化性能与微观机理

混凝土的抗碳化性能是其耐久性研究的重要内容。研究了复掺膨胀剂和粉煤灰对混凝土抗碳化能力的影响规律,并通过压汞分析、热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析等微观分析方法研究碳化反应前后混凝土微结构的改变。研究结果表明:大掺量粉煤灰将降低混凝土内部Ca(OH)2含量,加速混凝土的碳化,掺入膨胀剂加速粉煤灰混凝土的碳化速率。掺入粉煤灰能减小混凝土大孔的分布,转化成为小孔,对混凝土的孔结构分布具有明显的改善作用。膨胀剂的掺入会增加粉煤灰混凝土的孔隙率及大孔分布,并加速碳化速率。混凝土的Ca(OH)2含量是影响粉煤灰混凝土碳化速率的主要因素。膨胀剂引起粉煤灰混凝土的孔结构改变,进而影响其抗碳化性能。

引气剂稳泡机理及其改善混凝土冻融耐久性能的研究

利用膜天平对比了两种引气剂YQJ和改性松香R在空气—水界面的单分子膜的强度,考察了掺加这两种引气剂的新拌混凝土性能和硬化混凝土的冻融耐久性能。结果表明,引气剂在空气—水界面上的单分子膜的强度直接决定了引气剂的稳泡性能。稳泡性能优异的高性能引气剂,可显著提高混凝土的冻融耐久性能。

新型引气剂对中低强度等级混凝土抗冻性能影响的试验研究

研究了ZY-99型引气剂对中低强度等级混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明:在中低强度等级混凝土中掺加新型ZY-99引气剂可明显改善新拌混凝土的和易性、流动性等,减少新拌混凝土的坍落度损失。在相同坍落度条件下,可以降低混凝土拌合物用水量,节约水泥。掺加引气剂的中低强度等级混凝土的抗折强度有所提高,表明混凝土的韧性有所增加。中低强度等级混凝土只要达到一定的引气量,同样可以达到抗冻的F200要求。混凝土强度等级越低,引气对提高其抗冻性能越显著。

动物蛋白类混凝土发泡剂的制备与发泡性能测试

以氢氧化钠、盐酸和人发为主要原料制备XK型动物蛋白混凝土发泡剂,以十二烷基苯磺酸钠(LAS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和明胶3种稳泡剂对合成发泡剂进行复配改性,并对复配发泡剂的稳泡性能进行了分析研究。结果表明,这3种稳泡剂能不同程度提高合成发泡剂的泡沫稳定性,其中以LAS与明胶复配的改性作用最好。

MgO膨胀剂的特性及在水工混凝土中的研究进展

MgO膨胀剂具有延迟微膨胀效应,能够有助于解决大体积混凝土因温度应力而开裂的问题,而在大坝混凝土中得到广泛应用,对解决大坝温度裂缝、简化施工工艺、保障混凝土顺利浇筑开辟了一条新的有效途径。为了更好地了解和使用MgO膨胀剂,详细介绍了MgO的活性、膨胀机理、影响因素、水化动力学模型及亟需解决的相关问题。

膨胀剂对混凝土性能影响试验研究

研究了NF-M2和MgO两种膨胀剂对混凝土力学性能、变形性能和热学性能的影响。结果表明:两种膨胀剂均能不同程度降低混凝土的强度、极限拉伸值和弹性模量,改善混凝土的自生体积变形,增大混凝土的早期干缩,但MgO有利于减小混凝土的后期干缩,两种膨胀剂均对混凝土的热学性能影响不大。

膨胀剂对自密实混凝土力学性能影响

通过试验研究了膨胀剂掺量对自密实混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和静力弹性模量等力学性能的影响。结果表明:①随着膨胀剂掺量增加,自密实混凝土抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度先提高后降低,存在峰值,但是其静力弹性模量没有明显的变化规律;②与未掺膨胀剂自密实混凝土相比,掺膨胀剂自密实混凝土28 d的抗压强度、劈裂抗拉强度和静力弹性模量均有不同程度提高;③不管是否掺入膨胀剂,随着龄期增加,自密实混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和静力弹性模量变化规律基本一致。

原料比率及细度对二组分CSA膨胀剂膨胀性能的影响

以硫铝酸盐水泥熟料为主要原料,配以硬石膏共同粉磨制制得二组分高性能CSA混凝土膨胀剂,对不同的熟料/硬石膏比和粉磨细度对CSA膨胀剂膨胀性能的影响进行了研究。研究表明:当硫铝熟料/硬石膏=55∶45时膨胀剂膨胀性能较硫铝熟料/硬石膏=50∶50时更好。胶砂浸水养护7 d时的限制膨胀率达到0.0485%,水养7 d后干空养护至21 d其限制膨胀率仍然保持在0.02%左右。CSA膨胀剂粉磨比表面积级别为300 m2/kg左右时,其膨胀性能相比于350、400 m2/kg两个比表面积的CSA膨胀剂更好,且干空养护后期收缩小,其对材料的强度影响程度也较小。

冻融循环对混凝土质量损失及相对动弹模量影响的试验研究

增强混凝土的抗冻性能指标是提高极端环境下混凝土耐久性的关键。本文通过加强试件制作过程中引气剂含量的精确控制及采用先进的混凝土自动冻融试验机实现试验方案的改进,深入研究10种混凝土强度等级、8种抗冻等级的试块的冻融循环次数与混凝土质量损失及相对动弹模量的定量关系。研究结果表明:混凝土的强度等级越高其抗冻融循环的能力越强;混凝土的抗冻能力与引气剂的含量密切相关;C25及以下强度等级混凝土经历300次冻融循环、质量损失和相对动弹性模量损失可满足要求,C30及以上混凝土经历350次冻融循环可满足要求。

引气剂掺量对水泥砂浆孔结构的影响研究

为了更好地认识引气剂对提高水泥砂浆抗冻耐久性的作用,通过压汞法(MIP)和气孔分析(AVA)测试了相同配合比不同引气剂掺量的水泥砂浆孔结构。结果表明,引气剂掺量越大,水泥砂浆含气量越大。且由于水泥砂浆含气量的改变,其内部孔结构发生变化,孔隙率、平均孔径、总孔体积、总孔面积随引气剂掺量增加而增大,孔径分布随着引气剂的掺入更加均匀,对于孔间距系数,引气剂掺量越多孔间距系数越小,引气剂掺入导致孔结构的这种改变对于提高水泥砂浆抗冻耐久性具有积极作用。