高性能双组分环氧树脂建筑结构胶的研制

以E-51环氧树脂为主体,自制改性聚酰胺380T与二乙烯三胺共混作为固化剂,研究了380T与二乙烯三胺的配比、固化剂用量、填料种类及用量,确定了最佳配方及固化条件。当mE51/m380T/m二乙烯三胺/m石英砂=100/26/4/(200～300)时,结构胶常温固化7d的拉伸强度和剪切强度可分别达到52MPa和19.2MPa,是一种力学性能优、粘接力强、韧性好、触变性及湿润性优的高性能双组分环氧树脂建筑结构胶。

RMA活性胶凝材料对隧道泵送混凝土性能的影响

通过试验探究了RMA活性胶凝材料对隧道泵送混凝土性能的影响,并于广东某隧道进行了示范应用。结果表明:当RMA掺量在7%时,显著改善了新拌泵送混凝土的工作性能,保障了施工泵送性能,同时实现了混凝土抗水渗能力和抗压强度的提升,氯离子扩散系数的降低,提升了混凝土抗溶蚀性能;工程方面,掺入7%的RMA活性胶凝材料改善了施工阶段混凝土的泵送性能,与对照组混凝土相比,28 d抗压强度提升12.9%,渗透高度降低40%,28 d氯离子扩散系数降低24.6%,有效扩散系数等级为“低”。

高性能改性密胺减水剂的研究与开发

采用对氨基苯磺酸钠替代传统的亚硫酸盐作为磺化剂,制得的改性密胺减水剂克服了传统密胺减水剂减水率偏低、保坍性能差等缺点,并且对泥土含量的敏感性大大降低。使用对氨基苯磺酸钠制备密胺减水剂的合成工艺由传统的"四步法"改进为"三步法",操作更为简单可控。通过对比亚硫酸盐和对氨基苯磺酸钠2种磺化剂所制备密胺减水剂的性能,分别对合成过程中的磺化剂用量进行了系统的探索研究。与萘系、脂肪族、氨基磺酸盐系等缩聚型减水剂的性能对比,改性密胺减水剂具有优异的分散和分散保持性能。

高性能养护剂的开发及其应用

通过在传统高分子乳液合成中引入具有超疏水性质的氟硅单体制备得到了高性能混凝土养护剂,该养护剂具有良好的保水性能和稳定性,能够有效改善混凝土的表面状态,减少混凝土表面的干燥、收缩和龟裂现象。

纳米粒子的制备及其在水泥基材料中的性能研究

通过化学沉淀法,采用2种分散剂分别制备了平均粒径为285 nm和146 nm的有机/无机杂化纳米C-S-H凝胶粒子,分散剂的加入大幅度提高了纳米粒子在溶液中的分散稳定性。考察了纳米粒子在水泥基材料中的性能,结果表明:纳米粒子能缩短水泥水化诱导期,加速水泥早期水化,提高水泥胶砂早龄期的抗压和抗折强度,且随着纳米粒子掺量的增加,早期增强作用效果越显著,对后期强度基本无影响。

高性能脂肪族羟基磺酸盐减水剂的制备与性能

提出一种磺化度-聚合浓度-pH值三元协同调控的配方优化手段,通过优化实验,可以得到性能大幅提升的脂肪族羟基磺酸盐减水剂.在三元调控方案中,得到的优化调控区域的磺化度为0.50～0.80,聚合浓度为25％～55％,初始pH值控制在6.0～10.0.结果表明,通过三元协同调控的优化手段,可以通过多条途经制备性能优化的脂肪族羟基磺酸盐减水剂.

工程材料拦阻系统核心泡沫混凝土劣化规律及外防水性能提升

当工程材料拦阻系统应用于滨海(岛屿)机场时,其核心泡沫混凝土承受雨、海水长期浸泡或周期性干湿作用。系统研究普通泡沫混凝土外防水处理后,在清水、模拟海水与干湿循环制度中吸水率、形变与压溃强度的变化规律,并提出结合实际工况的服役寿命计算方法。研究表明:核心泡沫混凝土耐海水侵蚀性能较差,增加外防水措施后,干湿循环下的吸水率得到显著抑制,侵蚀120 d压溃强度仅降低了8.7%,远小于未做防水处理时53.7%的降幅。针对某特定服役工况,涂刷外防水材料后,服役寿命从6.9年提升至29.9年。

水化热调控剂对水泥水化作用的影响研究

添加水化热调控材料可以有效控制混凝土的水化温峰,进而降低混凝土温度裂缝的生成,提高混凝土的耐久性、延长服役寿命。通过水泥净浆微量热、砂浆水化热、混凝土抗压强度、TG、XRD、SEM等手段研究了新型复合水化热调控剂对水泥混凝土力学性能、体积稳定性、水化作用等的影响规律。结果表明,水化热调控剂可以在不影响后期强度的情况下,有效降低水泥早期水化速率,水泥砂浆水化温峰值较基准样下降了18.52%~44.89%,减少水泥水化产物(CH、C-S-H、AFm、AFt)生成;在与膨胀剂配伍使用时,可以提升膨胀效果。

免压蒸管桩混凝土的制备与性能研究

阐述了管桩混凝土的主要原材料对管桩混凝土的工作性和强度的影响,试验表明只要合理选用各种原材料、优化混凝上配合比能够确保混凝上在蒸汽养护后满足管桩混凝土的强度要求,实现管桩混凝土的免压蒸制备工艺。

聚合物涂层对表层水泥基材料性能的影响

聚合物涂层逐步被应用于混凝土养护及表面强化领域。研究了聚合物涂层对表层水泥基材料收缩性能、力学性能、碳化深度、毛细管吸附和氯离子扩散的影响。结果表明,聚合物涂层可有效减少表层砂浆的收缩,涂层越厚减缩效果越好;相比标准养护,聚合物涂层可提高表层砂浆的早期强度;提升表层混凝土的抗碳化及抗氯离子扩散性能;改善表层砂浆的毛细管吸附性能。

混凝土表面非异氰酸酯聚氨酯涂层的制备与性能研究

非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)具有特殊的分子结构,其耐化学、抗渗透、粘结及力学等性能均比传统聚氨酯优良。采用自制三元环碳酸酯和脂肪族二元聚醚胺通过喷涂的方式制备了混凝土表面的NIPU防护涂层,讨论了环碳酸酯的制备工艺,重点对防护涂层的拉伸强度、撕裂强度及断裂伸长率进行了测试。结果表明,非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)综合性能优于聚氨酯,有望作为严酷环境下混凝土的外防护涂层,提升混凝土耐久性。

JS防水涂料在低温、高湿、封闭环境下的快速固化性能研究

介绍了一种能在低温(≤5℃)、高湿(相对湿度>80%)、封闭环境下快速固化的快干型JS防水涂料,通过添加水性乳液催干剂及适量增加胶凝材料的用量,可实现30 min之内表干、1 h之内实干,同时能够实现一次性厚涂施工(≥2mm)不开裂。探讨了各类添加剂对快干型JS防水涂料固化时间和拉伸性能的影响。

新型改性脂肪族高效减水剂的合成与性能研究

以有机磺化剂替代传统的亚硫酸钠/焦亚硫酸钠无机磺化体系,研制了一种新型的有机磺化脂肪族高效减水剂(OSAF)。OSAF具有减水性能好、着色性低的特点。考察了磺化剂用量等反应条件对减水剂分子质量和分散水泥浆体能力的影响,使用FT-IR表征了OSAF的结构。结果表明:磺化剂与丙酮投料摩尔比为0.6∶1.0,醛酮比为1.8∶1.0,催化剂质量浓度为1.2%和聚合浓度为39%时,制得的OSAF对水泥浆体的分散性能最佳。在不同水泥中的净浆流动度实验表明,OSAF具有良好的水泥适应性。当向水泥中加入蒙脱土时,使用OSAF作为减水剂的水泥净浆流动度受影响程度较小。

冻融损伤对混凝土疲劳性能的影响

采用快冻法将混凝土盐冻或水冻至不同损伤程度后进行弯曲疲劳试验。以相对动弹性模量为损伤变量,从损伤的角度分析冻融循环作用对混凝土疲劳寿命的影响,对疲劳试验数据进行威布尔分布检验,建立冻融损伤混凝土的疲劳方程。结果表明,在疲劳荷载相同的情况下,混凝土的真实应力水平随冻融损伤的增加而显著变大,疲劳寿命则急剧降低;在损伤度相同的情况下,盐冻对混凝土疲劳寿命的影响比水冻大;冻融损伤混凝土的疲劳寿命服从两参数威布尔分布,但其离散性要大于未损伤混凝土的离散性;当损伤混凝土与未损伤混凝土的真实应力水平相同时,两者的疲劳寿命基本接近;冻融损伤后混凝土的疲劳寿命与真实应力水平之间的关系可用未损伤混凝土的疲劳方程进行表示。

内养护条件下矿物掺合料对蒸养水泥砂浆性能的影响规律

采用陶砂作为内养护材料,探究内养护条件下粉煤灰、矿粉和硅灰3种矿物掺合料对于蒸养水泥砂浆性能的影响。发现硅灰和矿粉在蒸养条件下能加快火山灰反应,在早龄期(1、3、7 d)与28 d龄期内均能提高水泥砂浆的抗压强度和耐久性,而内养护条件下这种增强作用更加明显;粉煤灰由于其早期水化活性低,使水泥砂浆结构劣化,但在内养护条件下该现象得到改善。上述结果主要是由于陶砂的加入提高了水泥砂浆的整体水化程度。此外,陶砂由于其多孔结构,虽然能密实界面过渡区,降低蒸养砂浆氯离子扩散系数,但也会提高水泥砂浆表层吸水率。

超长侧链梳形聚羧酸减水剂对水泥浆体早期性能的影响

选用2种不同类型的超长聚醚侧链来合成梳形聚羧酸共聚物,并作为水泥体系的分散剂。通过水泥浆体分散、水化行为和强度发展的试验结果表明,超长侧链梳形聚羧酸共聚物比普通梳形聚羧酸共聚物具有更显著加速水泥水化、提高水泥基材料强度的作用。对比2种类型的超长侧链聚羧酸,酯型超长侧链梳形聚羧酸减水剂(PCA-COO)具有更好的早强效果,而醚型超长聚醚侧链梳形聚羧酸减水剂(PCA-O)具有更好的分散作用。

微细钢纤维属性对RPC性能的影响

为研究钢纤维的直径、抗拉强度和形态对活性粉末混凝土的力学性能及抗裂性能的影响,将3种直径、2种抗拉强度和3类外型的钢纤维分别掺入活性粉末混凝土中,开展了对比试验并进行了分析。试验研究结果表明:掺入异型钢纤维与平直型钢纤维相比,钢纤维混凝土具有更高的力学性能;混凝土的力学性能随着钢纤维直径的减小、抗拉强度的提高而得到增强;抗裂性能随钢纤维曲折度的增加而提高。

改性淀粉制减水剂的机理研究与展望

以淀粉为原料制备的减水剂对水泥具有良好的分散作用,能够显著增强混凝土的强度并提高其耐久性。由于淀粉是一种可再生天然材料,以其为原料制备减水剂能够减少对日渐枯竭的化石资源的依赖和对环境的污染,因此其有潜力代替化石原料而成为生产减水剂的主要原材料。综述了近年来将改性淀粉用作水泥减水剂的研究,重点讨论了淀粉基减水剂的合成方法、作用机理研究及展望。

废胎胶粉/PE复合改性沥青的试验研究

试验制备了不同PE掺量、不同软化剂掺量、不同搅拌时间的废胎胶粉/PE复合改性沥青,分析了复合改性沥青的高温稳定性能、低温抗裂性能、弹性恢复性能等参数随各影响因素变化的相关规律。试验结果表明,软化点和车辙因子在表征其高温稳定性时,规律一致性较好,但车辙因子指标比软化点指标相对敏感。DSR低温应力松弛损失率以及残余应力与沥青5℃延度一致性也较好,可以用于评价复合改性沥青的低温性能。

梳状聚羧酸减水剂主链长度对水泥浆体分散性能的影响

通过自由基热聚合的方法合成了相对分子质量为1.7万～8.3万的一系列羧基密度、侧链长度和侧链密度相同,主链长度不同的梳型聚羧酸减水剂（PC）,通过分析其在水溶液中的分子尺寸、对水泥浆体的Zeta电位、分散、吸附等的影响规律,研究了不同主链长度对PC宏观性能的影响规律.结果表明：当分子质量较小时,吸附量较小,PC的分散性能较差;当分子质量较大时,PC分子发生团聚,影响了空间位阻的有效发挥,PC的分散性能也较差;合适的相对分子质量窗口区间为2万～6万;在此区间内,随着分子质量的增加,分散性能略有提高.