高接枝率低凝胶含量的马来酸酐改性聚乙烯的制备

研究了亚磷酸二苯酯对马来酸酐接枝聚乙烯接枝率及凝胶含量的影响 ,发现其有很好的抑制交联的作用 ,在体系中添加亚磷酸二苯酯可以使产物的接枝率下降到 0。同时研究了工艺条件对接枝物的影响 ,通过采用亚磷酸二苯酯并控制其投料时间 ,制备了高接枝率 。

低凝胶羧基丁腈橡胶的合成

以丁二烯（Bd）、丙烯腈（AN）及不饱和羧酸为聚合单体,采用低温三元乳液共聚技术合成了羧基丁腈橡胶,并研究了第3单体种类及配比、调节剂用量、加入方式和转化率等对聚合反应及产品性能的影响,采用红外光谱对产品进行了表征。结果表明,第3单体采用甲基丙烯酸时聚合反应更加平稳,采用分批加入调节剂的方式有利于凝胶控制,转化率控制在78%~82%较为适宜。

低凝胶羧基丁腈橡胶的合成

以丁二烯、丙烯腈和不饱和羧酸为单体,采用低温三元乳液共聚方式合成羧基丁腈橡胶,研究了第3单体的种类及用量、分子量调节剂的用量及加入方式、转化率等对聚合过程及产物性能的影响,并采用红外光谱对产物进行了表征。结果表明,以甲基丙烯酸作为第3单体时聚合过程更为平稳,采用分批加入相对分子质量调节剂的方式更有利于控制产物的凝胶含量,单体转化率控制在78%~82%较为适宜,所合成产品的性能与德国Lanxess公司的X 146相当。

低碳复合胶凝材料对水泥和混凝土性能的影响

将粉煤灰和矿粉按不同质量比(m_(粉煤灰)∶m_(矿粉)=7∶3、6∶4、5∶5)制备成了低碳复合辅助性胶凝材料,研究了其等质量替代15%、30%的水泥对胶凝材料需水量比、流动度比和活性指数的影响,优选出了最佳m_(粉煤灰)∶m_(矿粉)。在此基础上,研究了低碳复合辅助性胶凝材料等质量替代0、10%、15%、20%、30%的水泥对胶凝材料标准稠度用水量和凝结时间的影响,以及等质量替代0、10%、20%、30%、40%的水泥对C50混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明:在水泥中掺入适量低碳复合辅助性胶凝材料有效改善了胶凝材料体系的工作性,延缓了早期(3 d)水化速度,提高了胶砂7 d、28 d抗压强度,最佳m_(粉煤灰)∶m_(矿粉)为5∶5;随着低碳复合辅助性胶凝材料掺量的增加,胶凝材料的标准稠度用水量变化很小,凝结时间延长;C50混凝土的坍落度随着低碳复合辅助性胶凝材料掺量的增加而增大,7 d和28 d抗压强度先增大后减小,最佳掺量为30%。

低碳胶凝修补材料的碳化性能研究

碱激发矿渣水泥在碳减排和实际工程应用方面具有巨大的潜力,但相较于普通硅酸盐水泥,人们对碱激发矿渣水泥各种作用机理的认识还不够透彻,对碱激发矿渣水泥的耐久性评价也存在不足。作为混凝土耐久性的重要因素,碱激发矿渣水泥的碳化过程需要更多的研究。该文通过XRD、FT-IR和TG等方法,对加速碳化(1%CO_(2))和自然碳化(约0.04%CO_(2))的碱激发矿渣水泥样品的碳化产物进行了分析对比,探究了碳化过程。结果证明,通过增加CO_(2)浓度进行快速测试是合理的。

低碳胶凝材料的研究进展

水泥作为构筑现代社会不可或缺的原材料,在满足基础设施建设巨大需求的同时,自身生产伴随着CO_(2)排放高的问题。近年来,为减少水泥生产过程中的CO_(2)排放,实现水泥行业可持续发展,人们提出了一系列CO_(2)减排措施,包括提高能源效率、使用替代原燃料、使用辅助胶凝材料、采用CCUS技术以及开发新型低碳胶凝材料等。从长远来看,低碳胶凝材料将在水泥行业CO_(2)减排中起重要作用。本文总结了低熟料水泥、低钙水泥、固碳水泥和碱激发胶凝材料四类低碳胶凝材料的研究进展,介绍了各类低碳胶凝材料的制备方法与基本性能,对比分析了传统硅酸盐水泥与低碳胶凝材料的CO_(2)排放,最后指出了低碳胶凝材料发展过程中存在的问题,并为其进一步研究工作提出了建议。

超细低碳胶凝材料的制备及应用研究

为了在减碳的同时实现建材企业的降本增效,以矿渣粉和粉煤灰(质量比5∶5)为主要原材料,制备了一种超细低碳胶凝材料,研究了其对混凝土和水泥性能的影响。结果表明:在混凝土制备过程中,用适量超细低碳胶凝材料等质量部分替代水泥,可以有效提高混凝土的力学性能;在水泥生产过程中,用超细低碳胶凝材料等质量替代0~15%的水泥原料,对水泥的标准稠度用水量和凝结时间影响不大,但能有效提高水泥的抗折、抗压强度。研究结果可为建筑行业减碳增效途径的选择提供参考。

低品位硅藻土无熟料胶凝材料制备及机理研究

为提高低品位硅藻土在建筑材料领域利用率,减少堆存量,本试验采用石灰(钙质)、Na_(2)SO_(4)协同激发活化改性低品位硅藻土制备胶凝材料,研究了其强度变化并通过X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪探讨了作用机理。结果表明,低品位硅藻土的最佳活化改性温度为850℃,胶凝材料中CaO与SiO_(2)摩尔比为1.4,Na_(2)SO_(4)掺量为1.2%时,其28 d抗折强度、抗压强度、表观密度最优,分别为3.8 MPa、19.5 MPa、0.98 g/cm^(3)。低品位硅藻土胶凝材料中石灰与SiO_(2)形成了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,Na_(2)SO_(4)复合石灰和改性硅藻土中偏高岭土反应生成地聚物,最终改善了强度。

石膏矿渣基多元固废低碳胶凝材料的制备及水化性能

以矿渣为基体,采用石膏和碱性激发剂为主要材料可制备无熟料水泥,由于它减碳效益显著又称为低碳胶凝材料。分别研究了粉煤灰、钢渣、锂渣等工业固废对石膏矿渣基胶凝材料性能的影响,通过XRD、SEM、TG-DTG等表征方法研究掺入固废后的胶凝材料体系的水化硬化性能。结果表明:三种工业固废都会不同程度延缓胶凝材料的凝结时间和降低早期抗压强度,但单掺20%以内的粉煤灰和锂渣对后期抗压强度会有一定提高。在脱硫石膏和碱的激发下各组材料和矿渣相互促进水化,早期水化产物以钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶为主,后期水化产物的数量不断增加,针棒状的AFt晶体穿插在C-S-H凝胶内,使硬化浆体的结构更加致密,强度逐渐增加。

利用低碳胶凝材料制备干混砂浆的试验研究

为助力水泥行业的“双碳”目标实现,试验采用一种新型的多元固废低碳胶凝材料替代传统的M32.5砌筑水泥制备干混砂浆,并研究了低碳胶凝材料的组分掺量对干混砂浆的施工性和硬化性能影响。结果表明,采用低碳胶凝材料制备的干混砂浆施工性较好,制备出的砂浆满足GB/T 25181—2019《预拌砂浆》性能要求,可实现低碳胶凝材料在砂浆中的规模化应用。

硅质废渣低碳胶凝材料制备研究

为降低硅质废渣对环境的污染并实现其资源化利用,通过硅质废渣微粉和矿粉复配制备低碳胶凝材料,研究了不同复配比例对低碳胶凝材料活性的影响以及对混凝土性能的影响。结果表明,互掺粉磨有利于低碳胶凝材料比表面积的提升和活性指数的提高。随着低碳胶凝材料中硅质废渣微粉掺入比例的增加,混凝土的坍落度和抗压强度先升后降;进一步通过低碳胶凝材料替代水泥发现,随着替代量增加混凝土坍落度和抗压强度先升高后下降、收缩率先下降后升高。在低碳胶凝材料替代量为55 kg/m^(3)时,混凝土性能最佳。

粉磨时间对低碳胶凝材料性能的影响

通过粒化高炉矿渣和硅质废渣微粉复配制备了低碳胶凝材料,研究了不同粉磨时间对低碳胶凝材料活性的影响以及对混凝土性能的影响。结果表明,延长粉磨时间有利于低碳胶凝材料比表面积的提升和活性指数的提高。低碳胶凝材料主要通过微集料效应和火山灰活性的提升来实现对水泥的替代,控制低碳胶凝材料粉磨时间有利于发挥其微集料填充作用,提高混凝土综合性能;过高的粉磨时间不仅对其比表面积提升效果有限,也会造成混凝土拌和物性能、力学性能和体积稳定性下降。

比表面积对低碳胶凝材料性能的影响研究

为降低煤矸石大量堆放对环境土壤的污染,实现煤矸石的大量资源化利用,基于目前双碳战略和胶凝材料低碳化的目标,以煤矸石为主要组分制备煤矸石质低碳胶凝材料,研究不同煤矸石低碳胶凝材料的比表面积对其性能的影响以及其掺入比例对混凝土性能的影响。结果表明,随着煤矸石质低碳胶凝材料比表面积的增大,其7 d和28 d活性指数表现出先升高后降低的趋势,在其比表面积为612 m^(2)/kg时,其性能最佳。进一步将煤矸石质低碳胶凝材料掺入到C30混凝土中,在其掺量为胶凝材料45%时,混凝土表现出最佳的性能。

高放废物地质处置用低pH胶凝材料及其基本性能试验研究

pH值小于11的低pH胶凝材料是高放废物处置库建造所需的关键材料。为支撑我国北山高放废物地质处置地下实验室和未来处置库的建设,本文采用破碎溶出法,研究普通硅酸盐水泥掺入不同矿物掺合料后硬化体pH值的变化规律,得到了低pH胶凝材料的配比。通过渗透、浸泡和极限溶出试验评价了低pH胶凝材料的可靠性,借助X射线衍射和扫描电镜,结合室内试验,测定分析了其水化产物、抗压强度和流变参数,并评估了其对北山地下水环境的影响。结果表明:胶凝材料中CaO/SiO2(质量比)与硬化体pH值呈线性关系,低pH胶凝材料的基础配比为在普通硅酸盐水泥中掺入40%的硅灰,硬化体渗透水和浸泡水的pH值分别在约28 d和90 d降低至11以下,在万年尺度分解为松散颗粒时的最大pH值约为11.2,满足处置库要求。与普通硅酸盐水泥相比,低pH胶凝材料150 d水化产物中不含氢氧化钙,胶砂体28 d抗压强度更高,但相同水胶比时注浆浆液的黏稠度更大;按照水固比1∶1浸泡硬化体,浸泡水的主要离子浓度变化幅度不大,对北山地下水环境的影响更小。

基于多元非线性回归模型预测低初黏凝胶体系强度

本文研究了相对分子质量为2500×10^(4)的抗盐聚合物与4种功能剂在不同浓度掺量下对低初黏凝胶体系成胶强度的影响,通过对每种功能剂进行单因素分析,确定了掺量浓度范围进行正交试验,并对每种功能剂浓度随时间变化曲线进行拟合,获得了每种功能剂随时间变化与低初黏凝胶体系成胶强度的拟合曲线特征方程,建立了多元非线性回归数学模型。利用Matlab软件求解所建立的多元非线性回归模型,结果表明:在聚合物浓度一定的条件下,功能剂中交联剂掺量浓度是影响低初黏体系成胶强度最主要的因素,每种功能剂随时间变化相互作用形成了低初黏凝胶体系可控的成胶周期,通过预测值与试验值的比较,验证了多元非线性回归数学模型的合理性与准确性,为研制适合化学驱后高效可控凝胶调堵体系并预测其成胶性能提供了一种新的思路。

低胶凝材料自密实混凝土的制备及性能研究

以自密实混凝土(SCC)的工作性及28 d抗压强度为评价指标,采用正交试验法进行了低胶凝材料SCC性能的因素极差分析与方差分析。结果表明:试验设计的水胶比、砂率、粉煤灰和矿粉掺量对低胶凝材料SCC的工作性及28 d抗压强度的影响均不显著,但水胶比与粉煤灰掺量的影响程度相对较大,且极差分析与方差分析结果基本一致。所制备的低胶凝材料SCC具有优异的工作性、力学性能及耐久性能,坍落扩展度经时损失仅为8.1%,初始坍落扩展度与J环扩展度差值为20 mm,离析率为4.9%,后期强度增长幅度大,抗水与抗氯离子渗透性能好。

聚驱后低初黏凝胶-高黏聚合物堵调驱试验研究

在高效低初黏凝胶配方基础上,通过三层并联岩心流动实验和驱油实验,对低初黏凝胶及后续聚合物溶液进行注入参数优化,并开展现场试验证效果。三管并联实验结果表明,经低初黏凝胶调剖后注聚合物溶液高渗层分流率由88.7%降低为37.9%,低渗层由0%提高到24.2%,中渗透层由11.3%提高到37.9%。聚驱后最佳低初黏凝胶-高黏聚合物配方可提高采收率13.6%,较高浓度聚合物驱多提高4.4%,降低聚合物用量28%。现场试验结果表明:阶段采收率提高值3.84%,数模预计最终提高采收率8.16%。

热处理活化拜耳法赤泥制备低碳胶凝材料的研究

为了探究热处理对拜耳法赤泥胶凝特性的影响,采用对比强度法评价不同温度煅烧下赤泥的胶凝特性;并将赤泥与水泥熟料、石灰石粉、石膏按比例混合制备低碳胶凝材料,探究赤泥的热处理温度对低碳胶凝材料性能的影响,通过XRD分析赤泥的热处理温度对物相变化和胶凝材料的水化产物的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,赤泥胶凝特性逐渐增强后减弱,在600℃时达到最佳;所制备的胶凝材料早期强度较高,但后期强度增长缓慢;胶凝特性好的赤泥在的水化反应中消耗更多的CH,同时会生成少量的单碳铝酸盐;利用热处理活化的赤泥制备的低碳胶凝材料每吨可减少约30%的CO_(2)排放和20%的能耗。

低钙固碳胶凝材料免蒸压加气混凝土的制备及性能研究

以低钙固碳胶凝材料、水泥、钢渣、石灰和石膏为主要原料,铝粉作为引气剂,采用碳化养护制备免蒸压加气混凝土(CLC),研究了原料配方和养护工艺对其干密度和抗压强度的影响。结果表明:调整原料配比,CLC制品的抗压强度最高达到5.2 MPa,符合GB/T 11968—2020中A5.0、B07级要求。当低钙固碳胶凝材料掺量为40%,水泥20%,钢渣30%,水胶比为0.24,铝粉掺量为0.18%,CO_(2)养护浓度为100%,碳化时间为8 h制备的CLC制品性能最优,其干密度为571 kg/m^(3),抗压强度为4.0 MPa,符合A3.5、B06级要求。

低碳胶凝材料制备混凝土路面砖的试验研究

文中以矿渣、钢渣、脱硫石膏等工业废弃物及熟石灰和激发剂混合后形成低碳胶凝材料,加入少量水泥、砂、碎石、减水剂和水,经搅拌后,振动压制成型制得混凝土路面砖。试验研究了低碳胶凝材料不同组分材料用量、混凝土路面砖中的掺加量、水胶比等因素对混凝土路面砖的强度、耐磨性的影响。结果表明,采用低碳胶凝材料可减少水泥的用量、节约成本,通过控制矿渣用量、水胶比、低碳胶凝材料掺加量等参数,可制备出满足Cc40强度等级的混凝土路面砖。