聚羧酸减水剂对水泥水化过程的影响

从水泥浆的液相电导率、pH值和水化程度三方面讨论了聚羧酸共聚物对水泥水化的影响.研究结果表明,共聚物对水泥的水化过程有缓凝作用.共聚物的掺量(即聚灰比)越大其缓凝作用越明显,且在其它配方相同时,侧链聚乙二醇(PEG)的分子量不同,对缓凝作用也有影响,掺入的PEG分子量越大缓凝作用越明显.此外,还利用傅里叶变换红外光谱法验证了聚羧酸共聚物与水泥水化产生的钙离子会发生配位反应,并分析了聚羧酸减水剂对水泥水化的影响机理.     

聚羧酸减水剂对水泥水化历程的影响

通过测定掺聚羧酸减水剂水泥浆体的凝结时间、化学收缩、初期水化放热、抗压强度,同时利用XRD分析,对减水剂作用下水泥水化进行了研究.结果表明:聚羧酸减水剂在具有较好分散性的同时具有较强的缓凝作用,有效抑制初期水化,而不影响后期水化.随掺量的增加缓凝时间增长、化学收缩减小,第一放热温峰增强,第二放热温峰延迟和消弱;随掺量增加,水化1d的CH特征衍射峰明显降低,28d的CH特征衍射峰增强,当掺量为w(减水剂)=1.5%时,3d强度降低10%～30%,7d强度降低5%～15%,而28d强度无明显降低.     

梳形共聚物分散剂侧链长度对浓水泥浆体分散保持性能的影响及机理

根据梳形共聚物分散剂侧链长度是控制水泥悬浮体分散保持性能的最关键因素,合成了系列具有不同侧链长度的梳形共聚物,研究了共聚物侧链长度对水泥浆体分散保持、吸附和水泥早期水化的影响规律,揭示了其作用机理.结果表明:当共聚物中主链羧酸基团和侧链摩尔比相同时,长侧链共聚物由于延缓了水泥早期水化,显示了优异的分散保持性能;当每克共聚物中羧基质量基本相同时,短侧链共聚物则由于卷曲的分子构象,被水泥颗粒吸附较慢,导致了其优异的分散保持性能.不同侧链长度的梳形共聚物分散保持性能受吸附行为、水化行为和空间位阻效应共同控制,且侧链长度和主链中羧基含量存在一个最佳平衡.     

不同侧链密度PCE制备的C-S-H/PCE结构及其对水泥早期水化的影响

装配式建筑的发展使得在预制件生产中使用早强剂的需求越发强烈,人工合成水化硅酸钙（C-S-H）作为一种新型晶种早强剂,能够显著提高水泥基材料的早期强度,但其较差的分散性限制了其应用。文中以不同侧链密度聚羧酸减水剂（PCE）作为分散剂,通过共沉淀法合成了一系列C-S-H/PCE晶种早强剂,利用X射线衍射分析仪（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、纳米粒度仪（DLS）等探究其对C-S-H晶种结构的影响,并深入研究了C-S-H/PCE晶种早强剂对水泥水化行为、硬化体强度和组成结构的影响。结果表明：PCE的侧链密度越小,C-S-H晶种分散得越好,粒径越小,中位粒径可达339.5 nm,晶种颗粒数量增多,可提供更多的成核位点;掺入C-S-H/PCE能显著加速水泥水化,使水化加速期放热峰提前1.3 h,8 h放热量增加10.8%;掺入C-S-H/PCE后,水泥净浆8 h和1 d龄期硬化体的孔隙率降低,抗压强度分别提高13%和15%。     

萘系高效减水剂添加剂的合成及作用机理研究

为提高萘系高效减水剂的分散稳定性，进行了以顺丁烯二酸聚乙二醇(400，1000)单酯、烯丙基磺酸钠等烯类单体为原料，经共聚合反应合成的聚羧酸型高分子表面活性剂，作为萘系高效减水剂的分散稳定剂的研究。研究了共聚物分子结构中单体种类、相对分子量及侧链长度对水泥净浆分散性及分散稳定性的影响，合成产物对水泥净浆基本无缓凝作用又可使砂浆减水率有所提高、砂浆扩展度保持值亦明显改善；对作用机理进行探讨，认为，掺加了所合成的聚羧酸共聚物的萘系高效减水剂，保留了萘系减水剂对水泥较高的分散性，又赋予水泥颗粒较好的分散稳定性，这是静电斥力与立体效应综合作用的结果。     

聚羧酸盐高效减水剂的制备及性能影响因素

以甲氧基聚乙二醇(1000)甲基丙烯酸酯(MPEGMA)为主要原料,研究了添加甲基丙烯酸(MAA)、烯丙基磺酸钠(ALS)及过硫酸铵(APS)聚合生成羧酸盐减水剂的制备技术及性能影响因素,分析了MAA与MPEGMA的物质的量之比,ALS与APS掺量以及原材料加入方式、保温时间对聚羧酸盐减水剂分散性及其保持能力的影响,得到了聚合反应的最佳工艺条件是:MAA∶MPEGMA为3∶1,ALS和APS用量分别为MAA和MPEGMA总质量的3%和7%,反应温度80℃,单体混合液滴加时间为2～2.5 h.应用上述工艺参数对合成的不同酯化率的3种分子质量的甲氧基聚乙二醇(4006,00和2000)甲基丙烯酸酯分别制备了减水剂,结果发现当侧链分子质量较小时(如400,600)水泥净浆初始流动度略小但流动度保持性好,侧链分子质量较大时(如2000)初始分散性较好但分散保持性较差,侧链分子量一定时水泥初始净浆流动度随酯化率提高有增大的趋势.     

硫酸盐对聚羧酸减水剂吸附-分散性能的影响

系统研究了硫酸盐对掺聚羧酸减水剂水泥浆体流变性及水化性能的影响.结果表明:硫酸盐降低了聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,削弱了聚羧酸减水剂对水泥浆体的分散作用.随着硫酸盐掺量的增加,聚羧酸减水剂分散性能下降.少量硫酸盐延缓了水化加速期最大水化放热速率峰的出现,并且提高了最大水化放热速率.而大量硫酸盐则使得水泥水化诱导期缩短,最大水化速率峰显著提前.大量硫酸盐的加入促进了水泥浆体中钙矾石(AFt)的生成,削弱了水化铝酸钙(CAH)的生成.MgSO4对于水泥浆体中水化产物生成的促进作用最明显.掺加MgSO4的水泥水化产物中含有大量细丝状水化硫铝酸盐产物.MgSO4对水泥水化具有显著延缓作用,水化产物结晶成核作用较缓慢,从而使得水化产物生成及分布更加均匀,形状更加细小.     

新型聚羧酸减水剂在兰州地铁盾构管片中的应用

通过调整传统聚羧酸减水剂的分子结构,控制聚羧酸减水剂在混凝土中的分散性及其分散保持时间,从而提高混凝土的出机流动性和早期强度,由此开发的一种新型的早强型聚羧酸减水剂在兰州地铁盾构管片混凝土中得到了很好的应用.     

聚羧酸类减水剂在混凝土中的应用研究

为研究聚羧酸类减水剂对混凝土性能的影响规律,采用聚羧酸减水剂与萘系减水剂进行对比,研究了两种减水剂对水泥净浆的作用效果,以及对C25和C50混凝土性能的影响;并结合XRD,TG-DSC分析结果,探讨了聚羧酸类、萘系减水剂对水泥水化和强度发展规律.结果表明,与萘系减水剂相比,聚羧酸类减水剂对水泥颗粒有更好的分散性能和分散保持性,能有效地抑制水泥的早期水化和水化产物最初相的析出,减少水化产物CH晶体的生成而不影响后期混凝土结构的发展.对于C25混凝土的强度影响,两种减水剂相近,而对于C50混凝土,聚羧酸类减水剂优势更为明显.     

水泥净浆凝结时间和电阻率的关系

以硅酸盐水泥为基体,添加木质素磺酸钙和聚羧酸外加减水剂,采用非接触式电阻率测试方法,描述水泥基材料早期水化历程。结果表明:相同水灰比下,减水剂掺量越大,凝结时间越长,电阻率特征曲线向后平移;水泥初凝时间和终凝时间分别与电阻率特征曲线上的凝结时间起始点和拐点存在线性关系。