渗透-阻隔复合型混凝土防护材料的研发与应用

采用硅酸盐复合有机小分子硅单体作为渗透组分,采用纳米阻隔材料氧化石墨烯改性无机胶凝材料制备成膜组分,研制了一种结合了渗透密实、阻隔侵害、无机环保等特点的复合型防护涂料XM-1,起到双重叠加防护效果。与市售硅烷类渗透剂、环氧基成膜型防护涂料进行耐老化性、涂料本身的粘结力、抗氯离子渗透性、抗碳化性测试及循环变温试验,结果表示,XM-1的效果要明显高于市售2种防护涂料。

海洋工程防腐耐蚀新材料研究与应用

我国有约300万km^(2)的海洋国土,东部和南部的大陆海岸线超过1.8万km。我国已建成巨量的钢筋混凝土或钢结构海洋工程基础设施和建构筑物,但其正经受着严酷的高盐、高湿、干湿循环等海洋腐蚀作用。在“一带一路”倡议和“海洋强国”战略驱动下,我国还在积极建设大量的各类海洋工程,如跨海桥梁、港口码头、海洋平台、海洋牧场、远近海岛礁等。海工结构防腐涉及外部防护和材料自身防腐两个层面。针对混凝土或钢质海工结构,既可从内部增强混凝土自身防腐阻锈性能、钢材自身耐蚀不锈性能,还可从外部高强韧耐候防腐涂装增强其外部防腐性能。

污水环境下铜尾矿砂对混凝土性能的影响

研究了铜尾矿砂等质量替代0、30%、50%、70%、100%的机制砂对混凝土耐污水腐蚀性能的影响,并对其作用机理进行了分析。结果表明:随着铜尾矿砂掺量的增加,试件在污水环境中浸泡90 d后的质量损失率降低,抗压强度保留率先增大后减小;混凝土对铜尾矿砂中的重金属具有一定固结作用,可有效减少混凝土表面的微生物附着量,抑制微生物的繁殖代谢,减少生物酸的生成量,从而提高混凝土的耐污水腐蚀性能。

硅溶胶改性纯丙乳液在混凝土模板漆中的应用

采用中性硅溶胶改性纯丙乳液研制了一种适用于钢模的TC型水性模板漆,该模板漆环保、无污染,弥补了油性模板漆自流平困难的特点,降低了施工难度,可以有效降低旧模板表面的粗糙度,达到新模的使用要求;有效控制表面能,改善了乳化油类水性脱模剂易粘模的缺点,同时使得模板漆也不易粘接到混凝土表面。消除了色斑污染、有效促进混凝土中气泡、水泡的排出,提高了混凝土表面的平整光滑度,提高了混凝土的表观质量。

自清洁型复合养护剂XM-1的研发与应用

针对目前混凝土的干缩裂缝和结构疏松会因为缺乏水分而加剧,进而造成混凝土的耐久性等一系列性能的下降,以及环境问题的日益严重、空气中化学品等污染物增加对混凝土结构表面的清洁度、寿命以及美观产生极大威胁等问题,采用氟碳乳液以及中性硅溶胶复配制备了一种自清洁型复合养护剂,其集渗透养护与成膜养护于一体,并且有自清洁效果,评价了该养护剂对混凝土试块的养护性能以及自清洁性能,探讨了其对混凝土养护以及自清洁机理。结果表明:在设定养护条件下,有效保水率达94%,7 d、28 d抗压强度比分别为112%、108%,与水的接触角可以达到150°。

改性氨基磺酸盐系高效减水剂的合成与性能研究

讨论了改性氨基磺酸盐系高效减水剂合成过程中原料配比对其性能的影响。通过添加自制的第4单体,促进分子重排,形成具有引入气泡、稳定气泡功能的支链结构,改善了传统氨基磺酸盐高效减水剂的性能,从而在不降低产品性能的前提下,提高产品性价比。

滴加工艺对聚羧酸减水剂分子构象及其性能的影响

研究了滴加工艺对聚羧酸减水剂分子构象、分子质量及其性能的影响。利用凝胶渗透色谱仪测试了聚羧酸减水剂的分子构象、分子质量及其分布,发现滴加时间的延长使聚醚大单体的转化率增大,使聚羧酸减水剂的分子构象越来越伸展,同时使聚羧酸减水剂分子质量增加且分子质量分布变窄。当滴加时间为3 h时,聚羧酸减水剂的性能达到最优,且聚羧酸减水剂的分子构象、分子质量及其分布适中。

改性聚羧酸减水剂的研发与应用

采用2-萘酚-3,6-二磺酸对异丁烯基聚氧乙烯醚进行改性,然后与丙烯酸共聚合成了一种TC型聚羧酸减水剂,并对其机理进行了分析。试验结果表明:与普通型聚羧酸减水剂相比,TC型聚羧酸减水剂在不降低分散性的基础上,在混凝土体系中具有较好的持久锁水性,可有效弥补普通型聚羧酸减水剂因过掺导致的混凝土离析、泌水等问题,且具有良好的抗泥性。

新型有机/无机复合型保水剂的制备及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸钠和N,N-二甲基丙烯酰胺为共聚单体,以氧化石墨烯为无机改性剂制备混凝土保水剂YJ-1,并研究其对混凝土工作性、力学性能、抗渗性和密实性的影响。结果表明,YJ-1掺量为0.008%时,可将离析状态的混凝土工作性调至最佳状态;掺量增加到0.011%时,对混凝土的工作性能基本无影响;掺量再增加到0.024%时,坍落度、扩展度减小,0.5 h经时损失变大,黏度增大,初、终凝时间明显缩短。相比某品牌同类混凝土保水剂,掺YJ-1混凝土的1、3、7、28 d抗压强度分别提高了28%、18%、26%、24%,且可以提高混凝土的抗渗性和密实度;SEM分析表明,YJ-1可调控水泥水化,产生很多形状规整的多面体状晶体。

降冰片烯二酸酐改性抗泥型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

采用降冰片烯二酸酐以不同的摩尔比对聚醚(GPEG)的侧链进行改性,合成抗泥型聚羧酸减水剂XM-1和XM-2,使聚羧酸减水剂的侧链结构不易被黏土的层间结构吸附。试验结果表明:合成减水剂XM-1和XM-2在蒙脱土、伊利土、高岭土等3种黏土中均不被吸附;其中XM-1对水泥净浆的分散性良好,XM-2几乎无分散效果;在砂子含泥量为12%的混凝土体系中,普通聚羧酸减水剂需提高到1.69倍的掺量才能与含泥量为0的混凝土体系达到相同的坍落度和扩展度,而对于XM-1则无需提高掺量。

YJ型混凝土内养护剂的合成及表征评价

以单体苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯,共聚离子型乳化剂对苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和填料纳米二氧化硅为原料,制备了YJ型混凝土内养护剂。试验结果表明:YJ型混凝土内养护剂具有典型核壳结构,常温下在混凝土孔隙间通过“吸附架桥-填充堵塞-成膜封闭”的协同作用控制混凝土的失水;掺量为1.5%时,在温度40℃,湿度10%的养护条件下,混凝土28 d保水率达90%以上,1、3、7、28 d抗压强度分别提高了46%、29%、17%、14%;通过阴离子吸附作用及水化作用束缚自由水分子,压力泌水率可降低83%;加之填充粒子的“滚珠效应”,可有效降低混凝土的黏度,倒坍落度桶时间可缩短67%。

一种适用于钢模的MR型水性脱模剂的研制与应用

采用α-Al_(2)O_(3)为研磨组分、乳化固体石蜡为修补组分、乳化液体石蜡为润滑组分,按m(研磨组分)∶m(修补组分)∶m(润滑组分)=1∶3∶5复配,并添加2%的防锈组分,制备了一种适用于钢模的MR型水性脱模剂。该脱模剂可以有效降低旧模板表面的粗糙度,达到新模的使用要求;可有效隔离混凝土与模板,改善了乳化油类水性脱模剂易粘模的缺点;可消除色斑污染,有效促进混凝土中气泡、水泡的排出,提高混凝土表面的平整光滑度,从而提高混凝土的表观质量。