The application study of polycarboxylates water-reducing admixture in passenger dedicated line engineering

Polycarboxylate water-reducing admixture possesses the capability which could meet with the comprehensive performance of high performance concrete used in passenger dedicated line engineering.The problems of polycarboxylates water-reducing admixtures existed in the engineering application of were analyzed.At present the key for polycarboxylates application was to settle the compatibility between the water-reducing admixture and the cement and to keep the quality retention of this admixture.

THE SLUMP RETENTION OF N-2000 HIGH-RANGE WATER-REDUCING AND RETARDING ADMIXTURE

N-2000 is an admixture for concrete, with a low slump loss, high range water-reducing ratio and long-time retarding. The N-2000 is made up of naphthalene-sulfonic-maldehyde polycondensation (NSMP) and ATMP. Its characteristic results from the synergistic effects of NSMP and ATMP. The results show that when 0.7%-1.2% of N-2000 is added to concrete (by mass of cement), the water reducing ratio is up to 20%-30%, and the slump of fresh concrete can be retained for 2 hours without significant loss. N-2000 can not only improve the workability of fresh concrete but also increase the strength of the hardened concrete, especially early strength. It is also proved to have a good compatibility with various cements.

复合功能型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

以改性聚醚异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG-2400)为功能大单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸(AA)和顺丁烯二酸酐(MA)为功能小单体,以过氧化氢(H_(2)O_(2))-抗坏血酸(Vc)氧化还原体系为引发剂,以巯基丙酸(MPA)为链转移剂,通过水溶液自由基聚合法,制备一种兼具抗泥、保坍性能的复合功能型聚羧酸减水剂。通过正交实验设计得出最佳合成条件,并通过单因素实验优化合成条件。通过FTIR、TGA、TOC进行性能表征。结果表明,最佳合成工艺条件:反应温度为45℃,n(AA)∶n(TPEG)=4.0∶1,n(DMC)∶n(TPEG)=0.75∶1,n(MA)∶n(TPEG)=0.6∶1,巯基丙酸(MPA)用量为大单体聚醚的0.65%,引发剂用量为大单体聚醚的1.27%,且m(H_(2)O_(2))∶m(Vc)=3.5∶1,A液、B液滴加时间为3.0,3.5 h。此合成工艺条件下,得到的复合功能型聚羧酸减水剂分散性能较好,对蒙脱土的敏感性较低且经时坍落度损失较小。

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。

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。

低热水泥与减水剂的相容性研究

本文研究了低热水泥与聚羧酸减水剂和萘系减水剂相容性的差异,并以普通硅酸盐水泥作为基准,通过流动度以及经时损失和流变性能评价了水泥与减水剂的相容性。结果表明:在低热浆体中,萘系减水剂的饱和掺量点大于聚羧酸减水剂;低热水泥展现出不弱于普通硅酸盐水泥的良好相容性,并且低热水泥与聚羧酸减水剂的适应性要好于萘系减水剂;含减水剂的低热水泥净浆的流变特性符合Bingham模型,掺入聚羧酸减水剂的低热水泥浆体呈现为典型的牛顿流体,而掺入萘系减水剂的低热水泥浆体呈现为剪切稀化流体。

降黏型聚羧酸减水剂的合成及应用性能研究

采用异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG-1200)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)和醋酸乙烯酯(VAc)进行四元共聚,合成了一种聚羧酸减水剂JN-1,采用正交试验探究了酸醚比、单体及链转移剂用量对净浆Marsh时间的影响,以此评价其降黏性能。结果表明,JN-1的最优合成工艺为:酸醚比为2.5,MAA用量为酸总物质的量的20%,VAc用量为单体总质量的1.0%,ME用量为单体总质量的1.0%。相较普通聚羧酸DJ-200和市售降黏型S901,JN-1具有更好的降黏性能和混凝土和易性,性能与市售进口降黏型B415接近,且不影响混凝土28 d强度。

聚羧酸减水剂对石膏基自流平砂浆性能的影响及机理研究

系统研究了聚羧酸减水剂(PC)掺量对石膏基自流平砂浆流动性、砂浆硬化体力学强度、耐水性的影响,并采用压汞测试技术(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)分析其影响机理分析。结果表明:随PC掺量的增加,石膏基自流平砂浆的用水量逐渐降低,砂浆硬化体力学强度明显提高,砂浆硬化体的耐水性能逐渐增强。PC的掺加可大幅降低砂浆硬化体的孔隙率,孔径逐渐细化,砂浆硬化体孔结构改善效果明显。二水石膏晶体细化,晶体搭接密实度提高,石膏基自流平砂浆的性能得到有效的改善。

一种新型聚羧酸减水剂的合成及其应用

用六碳烯醇“4–羟丁基乙烯基醚”合成聚醚单体LPEG–4000,再用该单体和丙烯酸、2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、顺丁烯二酸酐(MA)等小分子,通过自由基聚合,制备出一种新型的聚羧酸减水剂。该减水剂和易性好,增强效果佳。应用测试表明:该减水剂综合性能明显优于常规聚羧酸减水剂,可显著提高混凝土各阶段的强度。

聚羧酸系减水剂对普通硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥性能的影响研究

本研究选取普通硅酸盐和硫铝酸盐水泥体系作为研究对象,通过调配聚羧酸减水剂的添加量,系统地研究其对这两种水泥体系施工性能的影响。试验发现,聚羧酸减水剂具有良好的减水性。随着PCE掺量的增加,两种水泥体系的凝结时间增大;两种水泥的流动性随着PCE掺量的增加而增大,PCE掺量分别为0.50%和0.40%时,其减水率达到饱和点;在减水率达到饱和点之前,两种水泥的抗压强度不断增加;聚羧酸减水剂与两种水泥都具有良好的适配性。

透水混凝土掺加聚羧酸高性能减水剂的试验研究

对武汉市某道路透水混凝土路面掺加聚羧酸高性能减水剂时强度和透水性能进行研究。拟定设计孔隙率10%~20%,计算理论配合比;按照各配合比制作试件开展试验研究,测定对应不同设计孔隙率的抗压强度、连续孔隙率、透水系数;按满足透水性前提下保证强度最大原则确定最优孔隙率;以最优孔隙率为基准,分别探讨保持水泥用量不变及减少水泥用量保持水胶比不变两种情况下减水剂对透水混凝土性能的影响。实验表明,加入聚羧酸高性能减水剂可以减少透水混凝土单位用水量,在不改变单位水泥用量前提下,可以提高透水混凝土强度;在保持混凝土强度不变前提下,可以适当减少水泥用量,降低成本。文章确定实际工程最佳孔隙率和最佳减水剂掺量的方法可以为类似工程提供借鉴。

聚羧酸减水剂及复配缓凝剂在轨枕混凝土中的应用

聚羧酸减水剂具有减水率大、清洁化生产、性价比高等优点,其减水机理与萘系减水剂有很大不同。夏季生产时,将两种减水剂分别加入轨枕混凝土中,并根据实际情况复配一定比例缓凝剂,进行混凝土拌合性能、力学性能及静载试验,分析其对轨枕混凝土性能的影响。结果表明:聚羧酸减水剂相比于萘系减水剂,在减水率、和易性、经济性方面存在一定优势,可以应用到轨枕混凝土中。

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。

聚羧酸系高适应性减水剂母液的合成及性能研究

探究了酸醚比、VC用量、巯基丙酸用量以及聚合反应温度对减水剂分散性能的影响。经过研究得出了一些重要结论:酸醚质量比为4.0,H_(2)O_(2)与VC的质量比为3.75∶1,VC用量为单体质量的0.18%,而巯基丙酸用量为单体质量的0.46%。在30℃条件下控制聚合温度,聚羧酸系减水母液表现出了最优异的综合性能。这种减水剂母液不仅与各种地区、不同厂家生产的水泥兼容良好,而且在不同情况下都展现出极佳的适用性。它的匀质性指标和混凝土性能指标符合慢凝聚羧酸体系高性能减水剂施工规范的要求。因此,这种减水剂母液具备诸多优点,如性能稳定、投加量低、减水率高等,为工程施工提供了可靠的支持。这些研究成果有望在建筑领域推动高性能减水剂的应用与发展,为工程建设质量与效率的提高做出重要贡献。

不同缓凝剂缓凝效果研究及机理分析

研究了不同缓凝剂(传统缓凝剂、膦酸盐缓凝剂)复配聚羧酸减水剂后对水泥凝结时间和水化特性的影响。结果表明:葡萄糖酸钠和蔗糖缓凝效果较好,焦磷酸钠与柠檬酸钠对水泥凝结时间的影响程度基本接近,膦酸盐缓凝剂对抑制水泥水化的作用效果更为平稳、持续,相同掺量时(0.1%),其可以推迟峰值温度出现时间2~52 h不等,降低同龄期总水化热达250%~1100%;各类缓凝剂的缓凝作用多体现在对于水泥初凝时间的推迟,膦酸盐缓凝剂相较于传统缓凝剂具备更好的缓凝效果。

石膏用聚羧酸减水剂的制备与分散性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、巯基乙醇为主要原材料,利用氧化还原引发自由基聚合合成一种适用于建筑石膏的聚羧酸减水剂,研究了不同酸醚比的聚羧酸减水剂对石膏凝结时间、流动度以及水化温度的影响。结果表明,大单体相对分子质量为4800,酸醚比为3.0时制得的减水剂效果最好;与市面上现有适用于石膏的萘系减水剂相比,在0.1%的掺量下,制备的聚羧酸减水剂分散性好,且具有一定的缓凝作用,可以减少缓凝剂的使用且绿色环保。

海洋骨料混凝土力学性能试验研究

为了研究海洋骨料混凝土的力学性能,以海砂取代率、强度等级、减水剂与水泥质量比、复掺矿物掺合料类型、拌养用水和粗骨料类型为变化参数,设计并制作了44组共132个试件,进行轴心受压静力单调加载试验,观察其受力破坏过程及形态,获取试件轴压应力-应变曲线、重要物理及力学性能指标,分析各变化参数对其物理及力学性能指标的影响规律,提出了海洋骨料混凝土各强度指标之间的换算关系式和轴压应力-应变本构方程。结果表明:C30以上强度的海洋骨料混凝土呈珊瑚骨料劈裂破坏形态;各参数对海洋骨料混凝土干密度影响不大,变幅为1 983~2 143 kg/m^(3);海洋骨料混凝土峰值应变范围为3.59×10^(-3)~6.3×10^(-3);随海砂取代率的增加,试件力学性能指标上下波动变化;强度等级对其弹性模量、峰值应力及峰值应变影响显著;复掺偏高岭土和硅灰的海洋骨料混凝土力学性能较好;减水剂与水泥质量比对峰值应变影响显著,但对其他力学性能影响不大,变幅在14%以内;拌养用水对其峰值应力有一定影响;珊瑚粗骨料混凝土的延性及耗能均小于同强度的碎石混凝土,差幅为6%~48%。

低温合成聚羧酸减水剂及其性能研究

文中为了节约能耗,设计了一种低温合成聚羧酸减水剂的方法采用异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)为反应单体,过硫酸铵(APS)、双氧水(H_(2)O_(2))为引发剂,抗坏血酸(VC)为还原剂,偏重亚硫酸钠为催化剂,巯基丙酸为链转移剂,通过自由基共聚反应,在低温条件下成功合成了聚羧酸减水剂,并研究不同试验条件对聚羧酸减水剂分子量及其分布、水泥净浆流动度的影响,最终确定了最佳合成条件,采用红外光谱对减水剂的分子结构进行表征,说明采用路线合成了聚羧酸减水剂.采用减水剂Zeta电位、吸附量测试研究了减水剂在水泥净浆中的吸附行为,为减水剂的合成与实际应用提供大量的理论支持,最终低温合成一种聚羧酸减水剂.

基于流变模型的降黏型聚羧酸减水剂的试验研究

为解决高强混凝土存在的黏度过高影响施工的问题,本研究对减水剂分子结构进行设计,提高了聚羧酸减水剂对低水胶比胶凝材料体系的黏度调节能力。以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸、巯基丙酸等为原材料,分别加入功能性单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(HEMAP),通过自由基聚合反应合成了降黏型聚羧酸减水剂。通过红外光谱仪对减水剂结构进行表征,结合流动度测试探究了其分散性能规律,结合流变学测试定性分析了其降黏性能规律。实验结果表明,适量掺加三种功能单体时,合成的聚羧酸减水剂不仅获得了良好的分散性,而且降黏效果显著;流变学测试结果与Bingham流变模型具有良好的相关性,可以反映减水剂的降黏性能规律。

混凝土用高性能保坍型减水剂的合成工艺优化

以甲基烯丙基聚乙二醇醚TPEG、丙烯酸羟乙酯HEA和不饱和羧酸BSI-1为合成原料,以过硫酸铵APS为引发剂、巯基乙酸TGA为链转移剂,合成了一种适合混凝土用高性能保坍型减水剂XBT-1,并以水泥净浆的初始流动度和1 h流动度为评价指标,对其合成工艺条件进行了优化。结果表明:随着酸醚比、酯醚比、引发剂用量和链转移剂用量的逐渐增大,反应温度的逐渐升高以及反应时间的逐渐延长,水泥净浆的初始流动度和1 h流动度均呈现出“先升高后降低”的趋势。当酸醚比为3∶1、酯醚比为2∶1、引发剂用量为3%、链转移剂用量为4%、反应温度为60℃、反应时间为2.5 h时,合成的高性能保坍型减水剂XBT-1的分散性能最好。在水泥净浆中加入0.2%的XBT-1即可使其初始流动度和1 h流动度分别达到338 mm和315 mm,分散保坍效果较好。