大掺量固废混凝土的制备及性能研究

将粉煤灰、矿粉、不同类型的钢渣粉按不同质量比(mF∶mK∶mG分别为60∶32∶8、60∶28∶12、60∶24∶16、50∶40∶10、50∶35∶15、50∶30∶20)制备了三元复合掺合料,确定了最佳钢渣粉类型和mF∶mK∶mG。在此基础上,通过调整砂率、水胶比、减水剂掺量等方式制备了大掺量固废混凝土(固废总量≥70%),研究了其工作性、力学及耐久性能。结果表明:综合考虑胶砂流动度、三元复合掺合料的活性指数、经济性和环境效益,推荐选用原状钢渣粉,并控制mF∶mK∶mG为60∶32∶8;制备的大掺量固废混凝土的工作性、力学及耐久性能均较好,满足相关设计要求,并推荐采用聚羧酸减水剂,不推荐采用以萘系减水剂与脂肪族减水剂复配而成的复合减水剂。

混凝土碳化性能试验研究

混凝土作为重要的建筑材料,其耐久性能是影响使用寿命的重要因素。通过对常见种类的混凝土进行碳化性能测试,结果表明:掺合料降低了混凝土的抗碳化性能,矿渣粉对混凝土碳化性能的保持能力相对较好;高性能减水剂对混凝土碳化性能的改善作用优于高效减水剂;混凝土标准养护龄期延长,会增加其内部水化产物的数量和种类,从而增强其抗碳化性能。

混凝土材料碳化性能研究

本研究通过分析各类混凝土材料的碳化特性,探讨了外加剂对混凝土抗碳化性能的影响。结果显示,当加入粉煤灰、矿渣、石灰石后,单独使用矿渣矿粉更有助于提升混凝土的碳化性能;同时,随着标准养护龄期的延长,水泥基材料中水泥水化产物的种类和数量增加,从而提高了水泥基材料的抗碳化能力。

混凝土外加剂与水泥适应性

从混凝土外加剂和水泥两方面讨论了导致减水剂与水泥不相适应的原因 ,并初步提出了解决此类问题的基本思路 .另外还就掺加高效减水剂后混凝土坍落度损失过快的原因。

麦草木质素水泥混凝土减水剂研究

将从麦草造纸黑液中提取的木质素进行磺化改性，探索其作为水泥混凝土减水剂的可行性。研制了ＺＳ－３号减水剂。同时对麦草造纸黑液资源化治理工艺中产生的含磺化木质素多糖液进行了水泥混凝土减水性能实验。研制了ＺＳ－２号减水剂。实验结果表明，ＺＳ－３使水泥混凝土减水率达１０％，７ｄ抗压强度增加１８％，２８ｄ抗压强度增加５％，达到水泥混凝土普通减水剂性能。ＺＳ－２使水泥混凝上减水率达１０％，７ｄ抗压强度增加７３％，２８ｄ抗压强度增加２６％，达到水泥混凝土高效减水剂性能。

等强度下混凝土组分对徐变性能的影响

采用自制的徐变加载装置,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维、双掺粉煤灰和矿渣以及减缩剂对7d等强度混凝土徐变性能的影响规律,结合与混凝土同水胶比浆体的化合结合水量分析了其影响机理。结果表明,混凝土徐变系数发展较快,加载100d左右趋于稳定;减缩剂和双掺矿物掺合料均明显降低了混凝土的徐变系数,以掺减缩剂效果更好,450d值仅为0.63,而PVA纤维增加了徐变系数;混凝土的徐变系数随浆体化学结合水量的增加而降低,60d早龄期浆体水化有利于降低徐变系数,450d后期水化产物对降低混凝土的徐变系数贡献不大。

我国混凝土外加剂行业最新研发进展和市场动态

中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会每两年开展一次全国范围的混凝土外加剂生产情况大调查,其目的是掌握行业最新发展动态,为制定行业发展政策提供准确依据。该调查活动已经持续十余年。最新的调查数据表明:2017年我国混凝土外加剂总产量达到1 399万t,与2015年的1 380.36万t相比,略有增长;外加剂行业结构优化调整的效果十分明显,新型碳4聚醚、聚羧酸高性能减水剂、液体无碱速凝剂、新型高分子类引气剂等性能更加优良产品的占比继续增加;外加剂企业利用股市资本,规模化发展,行业集中度也在逐步提高。

现代高性能混凝土的研究与发展

研究高性能混凝土和绿色高性能混凝土的现状与发展趋势后可以得出结论:掺加高性能减水剂和超细矿物掺和料的高性能混凝土是现代高性能水泥基材料的发展基础,高流动性和高耐久性是高性能混凝土发展的自身特点,自密实混凝土和高强混凝土是混凝土发展的方向。

我国混凝土外加剂产量统计分析及未来市场发展预测

中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会每2年开展1次全国范围的混凝土外加剂生产情况大调查,其目的是掌握行业发展动态,为制定行业发展政策提供准确依据。调查数据表明,2015年混凝土外加剂行业发展的亮点是:总产量持续增加,聚羧酸系减水剂产量增加明显,占合成减水剂总量的73%,其应用范围也扩大到全国范围;外加剂行业企业在寻求规模化发展,并积极拓展海外市场;混凝土外加剂系列新标准将支持液体无碱速凝剂的生产和应用。展望未来10年,城市地下管廊建设、海绵城市建设和"一带一路"政策将给外加剂行业带来新的发展机遇。

我国混凝土外加剂现状及发展趋势

目前,我国混凝土外加剂行业处于高速发展阶段。高效减水剂具有较高减水率,是使用最广的外加剂;以聚羧酸盐类为主要成分的高性能减水剂具有一定的引气性、较高的减水率和良好的坍落度保持性能,使环保型外加剂得到大量推广应用;含有阴离子、阳离子表面活性剂的新型增稠剂能够改善水泥浆体粘度且并不延迟水泥水化。另外还有膨胀剂、速凝剂、缓凝剂、复合型外加剂等均得到一定发展。聚羧酸盐系高性能减水剂和其它各种高效减水剂将在很长一段时间共存发展,并不断完善和提高性能。

共聚羧酸高效减水剂的合成与性能评价(第一部分)

通过分子设计 ,研制出一类带有长侧链聚醚基团、羧酸基团、磺酸基团、羧酸酯基团的共聚羧酸高效减水剂 (CoPoCa Ⅰ ) .这类高效减水剂的减水率可达到2 5%左右 ,改善了新拌混凝土坍落度经时损失 ,混凝土 2 8d抗压强度增加 53 % .

保坍型聚羧酸减水剂的吸附-分散机理

分析了保坍型聚羧酸减水剂(PCA)的等温吸附特性,利用XRD研究了PCA在C3A水化产物中的插层行为,基于TGDSC定量了掺与不掺减水剂的水泥浆体中的钙矾石(AFt)和单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。结果表明,PCA可在水化铝酸钙中插层,形成的有机金属矿物相在水泥水化体系中逐步转化为AFm,加之PCA促进了水泥水化初期AFt和AFm形成,使1 h吸附量降低。促进水化硫铝酸钙形成及提高溶液经时平衡浓度是保坍型聚羧酸减水剂的主要作用机制。

改性木素磺酸钙高效减水剂GCL1-3A性能研究

通过对木素磺酸钙 (以下简称木钙 )普通减水剂进行改性 ,并对改性工艺进行优化 ,研制出一种高效减水剂GCL1 3A。该减水剂保留了木钙普通减水剂价格低廉、来源广泛、坍落度损失小等优点 ;使减水率从原来的 9.4%提高到 2 0 % ;2 8天混凝土的抗压强度比从原来的 10 2 %提高到 12 6 % ,达到了高效减水剂的标准。研究结果揭示了GCL1 3A的减水作用机理是由于对水泥颗粒良好的润湿作用、吸附润滑作用及在水泥颗粒表面形成了较强静电空间斥力。

道路混凝土早强低脆性能

混凝土是一种脆性材料 ,当提高其强度时 ,它的脆性会有较大幅度增大 ,这限制了它在工程结构中的进一步应用。通过实验研究 ,利用自配的复合减水剂 ,使道路混凝土的早期强度提高 ,脆性降低 ,并对其增强降脆机理进行了探讨。

减缩剂对机制砂混凝土干燥收缩的影响

为降低机制砂混凝土的开裂敏感性,提高其应用技术水平,通过测试机制砂混凝土的干燥收缩值,并结合相应砂浆保水性和扫描电镜(SEM)微观形貌分析,研究了不同使用方式的减缩剂对石粉(SD)含量不同的机制砂混凝土干燥收缩的影响。结果表明,对于减缩剂使用方式不同的相同混凝土试件,内掺(SRA-M)和外涂(SRA-C)都降低了试件的干燥收缩,但对于不同的试件其降低幅度不同;对于减缩剂使用方式相同的不同混凝土试件,SRA-M更有利于降低石粉含量为5%的机制砂混凝土试件(5-SD)干燥收缩,而降低石粉含量为10%的机制砂混凝土试件(10-SD)干燥收缩更有效的减缩剂使用方式是SRA-C;减缩剂通过阻滞试件内部自由水分迁移渗出,提高其保水性,从而降低干燥收缩值。

三聚氰胺减水剂的合成及其与聚羧酸减水剂复配研究

以甲醛(F)、三聚氰胺(M)、尿素(U)、亚硫酸氢钠(S)为主要原料,合成了三聚氰胺系减水剂。系统研究了4个阶段反应条件对三聚氰胺系减水剂分散性能的影响,并对自制的三聚氰胺系减水剂结构进行了红外光谱表征。通过三聚氰胺系减水剂与聚羧酸减水剂的复配研究,提高这两类减水剂的应用潜力。

木素磺酸盐衍生物用于混凝土减水剂体系的研究

将木素磺酸盐丙/乙氧基化后,不同结构产物都能较大幅度地降低水溶液的表面张力,润湿能力增强;在混凝土减水剂体系中,与普通木素磺酸盐相比,改性产物分散性增强,吸附力降低,净浆流动度有了较大改善,起泡性能也得到了一定的抑制,能有效地抑制缓凝及降低引气效果,可提高其减水率以及与高效减水剂的匹配性能。

聚羧酸系减水剂的聚合反应工艺及动力学探讨

提供了用水溶液聚合法制备羧酸系高效减水剂的方法,以马来酸酐与聚乙二醇酯化生成聚乙二醇羧酸酯大分子单体,然后加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸钠和甲基丙烯酸,在过硫酸盐的引发下共聚得到聚羧酸系减水剂.研究了共聚单体的配比,测定了反应温度、时间对反应的关系,确定了反应速度常数,得到了聚合过程的动力学方程.

新型混凝土防水剂的研究

现代防水混凝土已普遍采用外加剂技术进行配制。本文介绍了一种新型高效复合防水剂FDN -FS的配制技术路线、防水机理、产品性能 ,高性能防水抗渗混凝土的配制。该防水剂由由减水保塑组分、膨胀组分、引气组分和憎水组分复配而成。

草浆黑液的化学改性和作为混凝土减水剂的应用

采用催化氧化再磺化工艺制备了水溶性草浆黑液木质素磺酸盐(SBT-LSN)混凝土减水剂。混凝土试验结果表明,经磺化改性后的产品分散性能得到明显改善,在0.25%掺量下,混凝土减水率达11.4%,含气量为4%,有一定的缓凝作用;对混凝土抗压强度有较大的提高,3d和28d抗压强度比分别达125%和110%,对混凝土早期强度的改善更明显。其适宜的掺量范围为水泥含量的0.1%～0.5%,适合于配制C40(及以下)中低强度混凝土。