原位聚合AMPS吸水树脂改性NHL对砂岩裂隙灌浆性能的影响

天然水硬性石灰(NHL)是在石质文物保护领域极具潜力的灌浆材料,但较低的强度和较高的脆性限制了其应用。采用一步法原位聚合制备了2−丙烯酰胺基−2−甲基丙磺酸(AMPS)吸水树脂,得到AMPS/NHL复合材料;通过XRD、FT-IR、SEM等手段对其进行了表征,通过等温量热仪监测AMPS吸水树脂改性前后NHL的水化放热情况;利用万能试验机测试了固化浆体的力学性能(抗压、抗弯以及黏接强度)。结果表明,AMPS在NHL浆体中产生的针网状结构能够在基体中起到穿针引线的作用,加强浆体内部联系,提高黏结效果,从而显著增强浆体的力学性能。3%的AMPS改性浆体在固化28 d后,抗压强度高达5.37 MPa,较改性前提高了60.7%,黏接和抗弯强度分别提高了12.8%和32.5%。

超吸水树脂对高性能水泥基复合材料收缩和水化的影响

本工作基于高原干燥环境下高性能混凝土收缩问题,研究了不同掺量的阴离子型聚丙烯酰胺超吸水树脂(SAP-YF)与商用聚丙烯酸型超吸水树脂(SAP-S)对水泥基材料在干燥环境下收缩性能的影响,结果表明,随着SAP掺量的增大,水泥基材料的自收缩与强度逐渐减小,干燥收缩则无明显变化;在考虑不影响强度及最大程度减缩的前提下,SAP-YF在水灰比为0.20条件下的最优掺量为0.20%,减缩率为28.21%;XRD与TG结果表明在养护至7 d时,掺有SAP的试件组的水化程度和固相组成含量的增幅相比于对照组有较为明显的改善。掺入SAP后,净浆试件基体内部的相对湿度能够维持在有利于胶凝材料水化的环境中,可持续7 d或更长时间,从而加速了胶凝材料的早期水化进程。基于XRD、TG试验与理论研究,建立了干燥环境下含SAP水泥基材料固相组成随养护时间的演变模型,这可为热力学模型计算及高原干燥环境下混凝土配合比设计提供数据支持。

基于材料种类的视角下SAP内养护水泥的基本性能研究

为了研究SAP种类对水泥性能的影响,将3种类型(B、C、D)SAP分别与P·S32.5级水泥和P·O42.5级水泥耦合作用,从宏观和微观两个角度对水泥的基本性能进行分析。结果表明:B类SAP优于C类和D类SAP;B类SAP能够提高水泥的胶砂抗折强度,降低抗压强度;C类和D类SAP均使得水泥胶砂强度降低。掺入SAP能够增加两种水泥的标准稠度用水量并延长初凝和终凝时间。SAP内养护作用能够在水泥浆体内部形成“储水释水库”,从而改善水泥的基本性能,为后续的工程应用提供理论依据。

雨养区苹果园土壤理化性质和果实品质对CLP型抗旱塇土剂的响应

【目的】研究CLP型抗旱塇土剂对旱地苹果园土壤理化性质及果实品质的影响。【方法】采用田间试验,使用交联聚丙烯酰胺(丙烯酰胺-丙烯酸钾共聚物(CL-PAM-K,CLP))抗旱塇土剂,共设置4个处理:CK(0 g/株)、T1(150g/株)、T2(250g/株)和T3(350g/株)。通过测定土壤含水率、土壤养分、果实外观品质和营养品质,综合评价各处理对土壤理化性状和果实品质的影响。【结果】萌芽期T1处理0~20、20~40、40~60cm土层土壤电导率分别下降了5.70%、10.82%、19.64%。果实成熟期T1处理20~40、40~60 cm土层土壤含水率分别增加7.26%、39.12%,0~20、20~40、40~60cm土层土壤pH值分别下降了3.43%、1.38%、0.23%,果皮穿刺强度增加了16%。250 g/株抗旱塇土剂施用量提高了萌芽期0~20、20~40、40~60 cm土层土壤含水率和土壤速效氮量和0~20、40~60 cm土层速效钾量,350 g/株抗旱塇土剂施用量提高了萌芽期和成熟期0~20、20~40、40~60 cm土层速效磷量;250 g/株抗旱塇土剂施用量增加了苹果果实可溶性蛋白和总酚量。【结论】350 g/株抗旱塇土剂施用量为改善旱地苹果园土壤理化性质和提高果实品质的最佳保水剂施用量。

高岭土改性聚丙烯酸钠型高吸水性树脂对砂浆性能的影响

通过反向悬浮聚合法将无机组分高岭土与有机组分聚丙烯酸钠型高吸水性树脂接枝聚合,分析其粒径分布和吸水倍率,确定较为合适的高岭土添加量。试验探究了不同高岭土含量的改性高吸水性树脂以及不同掺量的高岭土改性高吸水性树脂,对砂浆收缩及抗折强度、抗压强度的影响。结果表明,添加含有高岭土的高吸水性树脂有效降低砂浆的干燥收缩,但是高吸水性树脂的添加普遍降低砂浆的抗折、抗压强度,高岭土改性高吸水性树脂在砂浆中的合适掺量为0.2%。

铝合金/碳纤维超混杂薄壁吸能结构的制备及性能研究

纤维/金属超混杂复合管在提高整体结构碰撞吸能性能的同时又具有显著的轻量化效果,在吸能结构材料应用领域具有良好的应用前景和优势.通过热压成形与螺栓连接相结合的方法制备铝合金/碳纤维超混杂薄壁吸能结构,讨论不同尺寸的双耳端结构、螺栓连接位置与数目在轴向压溃下对薄壁吸能结构失效行为及吸能性能的影响.试验结果表明:双耳端尺寸与螺栓位置影响结构的层间结合性能,双耳长度为12、18 mm时容易造成应力集中,从而影响结构在轴向压溃下的失效形式与吸能特性;螺栓连接数目影响结构的强度与层间结合性能,5螺栓连接的薄壁吸能结构拥有最优吸能性能与失效形式.

SAP预湿水量对UHPC性能的影响

研究了高吸水性树脂(SAP)的预湿水量(0、20、30、40 kg/m3)对超高性能混凝土(UHPC)工作性、力学性能和收缩性能的影响。结果表明:随着SAP预湿水量的增加,UHPC的初始和3 h扩展度均增加,3 d和28 d抗压强度均降低,且3 d抗压强度降低更明显,自收缩值降低,干燥收缩值增大。

高吸水性树脂对活性粉末混凝土性能的影响

活性粉末混凝土(reactive powder concrete, RPC)中引入高吸水性树脂(super absorbent polymer, SAP)可减少混凝土收缩。为研究高吸水性树脂对活性粉末混凝土性能的影响,开展混凝土性能的室内试验,比较分析了SAP的掺量、掺加方式、额外引水量对RPC流动性、强度、收缩以及抗氯离子渗透性的影响。结果表明:干燥的SAP会大幅度降低RPC的流动度,适当的额外引水量能够维持良好的流动性;SAP会降低RPC的强度、收缩,并且程度随着掺量和额外引水量的增加而提升,但氯离子扩散系数呈现先降低后增大的趋势;使用预吸水SAP能够使RPC实现更好的综合性能,0.4%的SAP与0.46总水胶比能够实现最小化强度损失与最优化的减缩抗渗性能,使收缩降低了29%,并且使氯离子渗透系数提升19.62%。

SAP内养护机制砂混凝土力学性能及其BP神经网络预测

为研究高吸水性树脂(SAP)对不同石粉掺量机制砂混凝土力学性能的影响规律,在机制砂混凝土中掺入不同掺量的SAP和石粉,对其开展抗压强度与抗折强度的试验,并用BP(back propagation)神经网络对抗压强度进行预测.研究结果表明:机制砂混凝土各龄期抗压强度随SAP掺量的增加呈先升高、后降低的趋势,当SAP掺量为0.08%时,抗压强度最高;不同石粉掺量下,掺入掺量为0.08%的SAP能够显著提高混凝土抗压强度,特别是与掺量为9%石粉复掺时,抗压强度提升效果最好;不同石粉掺量下,混凝土抗折强度均随SAP掺量增加呈先降低、后升高、再降低的趋势;当SAP掺量为0.16%时,抗折强度达到最大值.因而复掺时的最佳掺量组合为0.16%SAP与6%石粉;通过对48组抗压强度试验数据进行预测,发现预测值与试验值的结果较为吻合.

保水剂用量对干旱区土壤水文生态特性的影响

针对塔里木盆地土地沙化、贫瘠、降水稀少、蒸发强烈、造林成活率低等问题,采用随机区组试验设计,以不施保水剂为对照,研究保水剂不同用量对荒漠土水文物理性质及养分含量的影响。结果表明:保水剂不同用量均能不同程度地改善荒漠土壤结构,增强土壤水文功能,提高土壤养分含量。与对照(CK)相比,保水剂用量≥0.30%各处理能明显降低土壤容重和改善土壤孔隙状况,显著提高粒径>0.25 mm大团聚体数量(P<0.05)。其中0.30%、0.40%处理土壤容重分别较CK降低5.63%、7.04%,总孔隙度、毛管孔隙度和>0.25 mm水稳性团聚体分别较CK增加了16.39%、9.83%、10.80%和21.96%、14.21%、10.72%。干旱炎热季节(6—9月),≥0.30%各处理显著提高土壤水分含量(P<0.05),其中0.30%、0.40%处理分别比CK提高21.97%、31.99%。同时,施用保水剂能有效提高荒漠土持水量、贮水量和水分入渗速率,增强土壤保持水土、涵养水源和旱季供应植物水分能力。其中0.30%、0.40%处理持水量、吸持贮水量、饱和贮水量及平均渗透速率显著高于CK(P<0.05),分别较CK提高24.04%、8.21%、16.60%、144.98%和28.45%、12.51%、22.01%、85.69%。施用保水剂能增加荒漠土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,保蓄土壤肥力。≥0.30%各处理保蓄土壤肥力效果较好,土壤有机质、碱解氮、有效磷与速效钾含量平均较CK提高36.33%、19.12%、11.76%和3.08%。综合考虑保水剂改土保水肥效果,极端干旱区荒漠土聚天冬氨酸保水剂最佳用量为0.30%。

保水剂对土壤保水持肥特性的影响研究

通过对"科瀚"保水剂在不同盐和肥料溶液中的吸水率和施加在两种土壤中的水分特征曲线测定,研究了保水剂对土壤保水持肥性能的影响.结果表明:保水剂在去离子水中的吸水率为337g/g,含盐量为0%—0.1%范围内吸水率变化最大;在0.1%NaC l溶液中的吸水率仅为蒸馏水的45.6%.化学肥料能显著降低保水剂的吸水率,并随着肥料浓度的增加,保水剂的吸水率显著降低.但不同的化学肥料对保水剂吸水率的影响程度不同;肥料对保水剂的影响程度依尿素、磷酸二氢钾、氯化钾、氯化铵依次递增.保水剂施加于土壤中,土壤持水能力显著变强;在0.01—1.5MPa土壤水吸力范围内,能显著提高土壤持水容量,从而增加作物被利用的有效水分含量,其中黄绵土(沙壤土)较娄土(重壤土)有显著增加;保水剂与肥料施加在土壤中,土壤持水能力随着肥料浓度的增加而降低,作物被利用的有效水分含量也有所减少.土壤中NO3--N持留特性受土壤水吸力的影响,在低吸力条件下,质地较重的娄土对NO3--N持留量较黄绵土大;随着保水剂用量的增加,离心滤液中的NO3--N浓度呈现减小趋势,土壤NO3--N淋失也减少,从而对土壤的持肥能力有明显的增加作用.

粘土-高吸水复合树脂的制备和吸水性能研究

具有层状结构的粘土矿物可以与有机单体进行插层处理,制备粘土-高吸水复合树脂,可降低高分子高 吸水树脂的成本、提高吸水后凝胶强度、提高凝胶的耐盐性。本文综述了粘土-高吸水复合树脂的制备工艺,以及影响 其性能的主要因素,探讨了该材料的吸水机理,对其应用前景提出几点建议。

新型功能化高吸水性树脂的研究进展

高吸水性树脂是一类新型的功能高分子材料,因其特殊的性能而广泛应用于石油化工、医疗卫生、建筑工程、农林业生产等众多领域。综述了高吸水性树脂的合成方法、应用领域以及发展趋势,并提出了性能改进的方法。

高吸水树脂在土壤改良中的效应

羧甲基纤维素接枝丙烯酸保水剂施入农田耕土后土壤持水性质变化的实验结果表明 :高吸水树脂提高了土壤蓄水容量和持水能力 ,能有效抑制土壤蒸发 ,可在较长时间内使土壤维持较多的水分。随着高吸水树脂含量的增加 ,土壤液相组成比例增加 ,蓄水功能增强。高吸水树脂还对土壤团粒结构的形成有明显的促进作用。土壤中加入高吸水树脂后 ,水分被树脂吸收 ,土壤中的自由水减少 ,土壤的热传导效应降低 ,降低了作物生活环境的昼夜温差 ,对作物的生长有利。

固体水的吸水特性及其抗旱节水效应

为了探讨固体水在西部生态建设和节水农业中应用的可行性 ,对“沙漠王”固体水的吸水保水特性进行了研究。结果表明 :不同浓度离子对固体水的保水性能影响较大 ;该产品所保持的水分主要集中于 0～ 0 .5 MPa之间 ,属于植物易利用的水分。固体水在日光照射时易分解 ,施用时不宜表施 ,有灌溉条件时施用方式应为浅层层施 ,在沙漠中植树时采用混施或袋施方式 (采用纸包装或袋侧打孔 )更佳。盆栽玉米试验结果表明 ,固体水处理根冠比和根干重明显增加 ,玉米总耗水量减小 ,固体水、保水剂层施处理促进了地上、地下部分的生长 ,水分利用效率明显提高。

土壤特性对保水剂吸水性能的影响

该文测试了保水剂与砂壤土、壤砂土、砂黏壤土1和砂黏壤土2四种土壤混合后的吸水倍率,研究了土壤特性对保水剂吸水性能的影响,混合时土壤为风干土,保水剂与土壤的混合比例为0.5%。结果表明:与对照相比,保水剂与土壤混合后明显降低了吸水倍率,且随着吸水时间加长,降低幅度增大。吸水10 min后,吸水倍率下降14.4%～58.0%,70 min后,下降41.8%～90.2%。研究认为:吸水初期,吸水倍率主要受土壤孔隙特性的影响,随着吸水时间的加长,土壤溶液中离子增多,对保水剂吸水倍率产生了影响。土壤溶液中离子量与黏粒含量有关,黏粒含量高,土壤溶液中离子量大,反之则小,保水剂在黏粒含量高的土壤中的吸水倍率较在黏粒含量低的土壤中低。与土壤混合还改变了保水剂的吸水规律,对照中,吸水倍率随着吸水时间加长而加大,达到最大后趋于稳定;而在土壤中,短时间内吸水倍率达到最大,随着吸水时间加长,吸水倍率逐渐下降。

蔗渣/羟丙基淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂降解性能分析

【目的】考察蔗渣/羟丙基淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂的降解性能,为复合高吸水树脂的开发与应用提供参考依据。【方法】以蔗渣和羟丙基淀粉为原料制备复合高吸水树脂,分别将其掩埋于土壤中、放置于土壤表面、浸渍于1 mol/L HCl、0.9%Na Cl和1 mol/L Na OH溶液中,采用失重法研究该复合高吸水树脂的降解率与处理时间的变化关系,并进行SEM检测。【结果】蔗渣/羟丙基淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂在化学溶液中的降解率大于土壤掩埋法和土壤表面放置法初期的降解率。溶液浸渍法中,复合高吸水树脂在1 mol/L Na OH溶液中的降解率最大,降解7 d后,树脂外表层破碎;其次是0.9%Na Cl溶液,降解率最低为1 mol/L HCl溶液。复合高吸水树脂在土壤中和土壤表面的降解过程均呈先缓后快的变化趋势,降解至63 d,经土壤掩埋的树脂表面破碎、凹凸不平、有颗粒,且降解率(47.52%)明显大于在土壤表面的降解率(13.16%)。【结论】复合高吸水树脂经不同方法处理的降解程度不同,综合考虑降解速率、处理成本和环保等因素,以土壤掩埋法较适用。

保水剂和灌水对小粒咖啡苗木的节水调控效应

为探讨热带特色作物小粒咖啡的高效节水模式，研究3个保水剂水平（高保、低保和无保）和3个灌水水平（高水、中水和低水）对小粒咖啡苗木生理、生长、干物质及水分利用的影响。结果表明：与无保相比，低保分别提高叶绿素、类胡萝卜素和根系活力11．8％、13．4％和52．2％，而分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸24．9％、24．3％和55．8％，同时提高总干物质和水分利用效率31．0％和35．9％；而高保分别降低叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛和根系活力3．1％、2．4％、13．5％和6．3％，提高叶片可溶性糖和脯氨酸3．7％和75．1％，降低总干物质21．3％，提高水分利用效率8．6％。与低水相比，中水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率89．8％、44．5％和33．2％，高水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率172．8％、104．8％和34．0％。和无保低水相比，低保中水的水分利用效率增幅最大为112．7％，同时提高总干物质158．9％，分别提高叶片相对含水率、叶绿素、类胡萝卜素和根系活力24．4％、19．5％、25．8％和149．9％，分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸38．3％、36．4％和68．7％。从高效节水的角度考虑，低保中水为最适宜的搭配方式。

保水剂和微生物菌肥配施对旱作土壤理化性质和燕麦产量的影响

为探讨保水剂和微生物菌肥配施后旱作燕麦土壤理化性质和产量的影响,在内蒙古黄土高原旱作农田设置不施用保水剂和微生物菌肥(CK)、保水剂和微生物菌肥配施(A)、单施微生物菌肥(B)和单施保水剂(C)4个处理,分析土壤贮水量、容重、团聚体以及有机质和养分含量变化,为该区域旱作农业生产提供一种有效的培肥改土措施。结果表明,保水剂、微生物菌肥单施和其配施均能不同程度改善土壤理化性质,提高燕麦产量,其中配施与CK和两个单施处理相比,土壤贮水量提高2.0%~22.1%;土壤容重降低幅度2.2%~5.5%;土壤孔隙度提高幅度3.2%~9.0%;>0.25 mm土壤团聚体含量提高5.9%~17.7%;土壤有机质提高3.1%~13.2%;土壤碱解氮提高3.2%~4.2%、土壤有效磷提高7.9%~19.6%、土壤速效钾提高5.4%~13.6%;籽粒产量提高8.4%~20.1%,生物产量提高11.7%~25.1%。综上所述,保水剂和微生物菌肥配施能够有效改善黄土高原旱作区土壤理化性质,提高燕麦产量,较两者单施具有明显优势。

耐盐性高吸水性树脂

本文介绍了高吸水性树脂的吸水机理及盐存在时对其吸水性的影响 。