改性草浆碱木素减水剂的制备与性能评价

针对草浆碱木素化学改性,研究了引发氧化和磺化制备改性草浆碱木素减水剂(MLP)的工艺参数,通过测定MLP的红外光谱、MLP在水泥颗粒表面的吸附量、水泥ζ-电位、MLP水溶液的表面张力及掺MLP的水泥净浆流动性,对MLP进行了表征,并试验研究了掺MLP的混凝土性能.试验结果表明:通过对草浆碱木素进行氧化改性和磺化改性,可获得含有羟基、磺酸基等官能团的木质素磺酸盐减水剂,减水率达到15.2%;碱木素经改性后,表面活性提高,通过吸附一分散作用,降低水泥颗粒的ζ-电位,并可显著降低水的表面张力;掺MLP的混凝土性能符合高效减水剂国标要求.草浆碱木素经氧化和磺化改性后,不仅可代替木浆木质素磺酸盐使用,而且因其具有高效减水剂的性能指标,还可单独作为高效减水剂使用,或部分取代萘系高效减水剂.     

聚羧酸分子量对净浆流变性能的影响

试验研究了水泥净浆的流变曲线、颗粒堆积密实度、间隙液黏度和聚羧酸减水剂(polycarboxylate superplasticizers,PCE)的吸附量,探究了相同流动度下PCE分子量对水泥净浆流变性能的影响及其内在机理.结果表明:PCE存在一个最佳的分子量范围,使得处于该范围的PCE具有最强的分散能力.在选取的4种PCE中,重均分子量为29.582 kg/mol的PCE减水剂的分散性能最佳.由于桥接作用的存在,分子量大的PCE需要更多地吸附在水泥颗粒表面,以增大颗粒间距,使得浆体的屈服应力(流动度)基本相同.此时,浆体的剩余黏度主要受颗粒堆积密实度与固相体积分数的影响,呈现出随PCE分子量增加而逐渐降低的变化规律.     

改性木素磺酸钙GCL1减水剂的作用机理研究

采用物理－化学分析法和扫描电子显微镜研究了木素磺酸钙（CL）和改性木素磺酸钙（GCL1）的减水增强作用，发现GCL1在水泥颗粒表面的饱和吸附量比CL增加了30％，分散性能较好同时，GCL1的表面活性好，润湿作用大；GCL1的起泡力下降，消泡时间缩短，固化水泥净浆中的有害孔隙大大减少，密实度增加，基本上消除了引气性。     

硫酸盐影响聚羧酸减水剂分散性的作用机理

系统研究了硫酸盐对聚羧酸减水剂吸附-分散性能的影响及其作用机理.通过净浆流动度试验及Marsh时间试验研究了硫酸盐种类及掺量对聚羧酸减水剂分散性能的影响,并通过zeta电位、平衡吸附量及絮凝结构形貌等微观测试手段对硫酸盐影响聚羧酸减水剂分散性的作用机理进行分析.结果表明:随着硫酸根溶出率及溶出速率的增加,硫酸根离子与聚羧酸减水剂间的竞争吸附作用增强;硫酸根离子破坏浆液双电层,促使zeta电位绝对值下降,从而削弱水泥颗粒表面的静电斥力作用,导致水泥浆体絮凝结构数量及强度增大,相同剪切速率对浆体中的絮凝结构破坏程度下降,浆体分散性及流变性下降.     

泥对掺聚羧酸减水剂的水泥浆体分散性的影响

为了揭示含泥量对聚羧酸减水剂分散能力的影响,试验选择净浆流动度和黏度两个指标,研究泥对掺聚羧酸减水剂水泥浆体流变性质的影响,并利用IR、UV手段分析确定了泥的滤液对聚羧酸减水剂分子结构的影响及碱性环境中聚羧酸减水剂在泥颗粒表面的吸附规律。结果表明：当泥取代水泥质量的15%时,聚羧酸减水剂由于泥的存在已无分散效果;增大聚羧酸减水剂掺量可以提高含泥水泥浆体的分散性;泥的滤液不会改变聚羧酸减水剂的分子结构、对聚羧酸减水剂的分散能力无不利影响;在饱和石灰水模拟的碱性环境中,泥对减水剂的吸附很快,初始时间里(6 min内)泥就已经充分吸附了聚羧酸减水剂,泥对聚羧酸减水剂的吸附量为水泥的4倍左右。     

木质素磺酸钙减水剂在碱矿渣水泥系统中的吸附作用研究

本文通过测试木钙表面活性剂的掺量、激发剂品种、掺量等对表面活性剂在矿渣表面的吸附量的影响,结果表明：在碱矿渣水泥系统中,矿渣颗粒对木钙减水剂的吸附量随系统碱浓度（氧化钠当量）升高而降低;水玻璃模数对矿渣颗粒对表面活性剂的吸附量的影响为,当水玻璃模数在1.0到2.0范围内时,水玻璃模数越高,表面活性剂在矿渣颗粒表面的吸附量越小。     

减水剂对新拌混凝土表观粘度的影响机理

分析减水剂对新拌混凝土表观粘度的影响机理 ,指出减水剂是一种表面活性剂 ,它吸附在新拌混凝土的颗粒表面 ,降低颗粒表面自由能 ,增大ξ电位 ,从而增大了新拌混凝土颗粒的分散性 ,降低了表观粘度。另外 ,减水剂的掺入可使水泥颗粒湿润 ,可使水泥颗粒之间的滑动能力增强 ,因此降低了新拌混凝土的表观粘度。     

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。     

减水剂对新拌混凝土表观粘度的影响机理

分析减水剂对新拌混凝土表观粘度的影响机理,指出减水剂是一种表面活性剂,它吸附在新拌混凝土的颗粒表面,降低颗粒表面自由能,增大ξ电位,从而增大了新拌混凝土颗粒的分散性,降低了表观粘度。另外,减水剂的掺入可使水泥颗粒湿润,可使水泥颗粒之间的滑动能力增强,因此降低了新拌混凝土的表观粘度。     

纤维素改性作水泥减水剂的制备与性能研究

采用水溶液法,以高碘酸钠为氧化剂制取氧化纤维素,又与亚硫酸氢钠（NaHSO3）进行磺化反应,制备出氧化一磺化纤维素型减水剂。通过红外光谱（IR）、凝胶渗透色谱仪（GPC）表征改性效果,以水泥净浆流动度为参考标准,考察醛基含量、磺化度对其减水能力的影响。结果表明：微晶纤维素经氧化、磺化改性后分子量降低,当羰基含量为0．66％,磺化度（摩尔取代度）为0．43时减水剂减水能力最好。     

斜拉桥拉索浆体异常特性的研究

对广东某斜拉桥拉索内的压浆进行综合测试分析，并作有关的模拟试验。研究结果表明，拉索内灌浆离析，使浆体中的水分、FDN高效减水剂等富集于拉索上段；在较大水灰比，一定浓度FDN高效减水剂及密闭条件下，水泥浆体会长时间不凝结。对浆体此异常特性作了理论探讨。     

助磨剂对水泥与减水剂相容性的影响及改善

以净浆流动度作为水泥与减水剂相容性的评价指标,试验研究了多种助磨剂对水泥与萘系减水剂或聚羧酸减水剂相容性的影响规律,探讨了缓凝剂和引气剂对水泥与减水剂相容性的改善作用。结果表明,助磨剂对水泥与萘系减水剂相容性的影响较大,对水泥与聚羧酸减水剂相容性的影响较小。缓凝剂和引气剂均能改善水泥与萘系减水剂的相容性,随其掺加量的增加,改善作用逐渐增大。含缓凝剂/引气剂的复合助磨剂对水泥净浆流动度有一定的改善作用,并延缓水泥的凝结时间。含缓凝剂的复合助磨剂对水泥有增强作用,而含引气剂的复合助磨剂会降低水泥的胶砂强度。     

砂浆抗渗性和抗压强度的影响因素

通过正交试验研究了三种减水剂(改性木素磺酸钙高效减水剂GCL1—3A、木素磺酸钙减水剂和萘系高效减水剂FDN)、减水剂掺量、水灰比、灰砂比、水泥标号对砂浆抗渗性和抗压强度的影响．结果表明,减水剂种类对砂浆的抗渗性和抗压强度的影响最显著．为了提高砂浆的抗渗性和抗压强度,优化配比方案为：在32．5R标号水泥中掺入0．4％(质量分数)GCL1—3A,灰／砂和水灰的质量比分别为1：2．5和0．435．掺入GCL1—3A的硬化砂浆结构致密,开口孔隙率从空白的20．56％降低到17．06％,孔径分布均匀度从0．17上升到0．46．初步探讨表明,GCL1—3A的空间位阻和静电斥力增大了对水泥的分散作用及其缓凝作用,共同提高了混凝土的耐久性．     

C60高强高性能混凝土的配制

通过选择适宜的配合比与高效减水剂,采用合理的搅拌与成型工艺,依靠优选当地易得的原材料可以配制出C60级的高强高性能混凝土。     

造纸废液用于水泥生产的研究

在实验室条件下研究了纸浆废液代水用于水泥生产成球对熟料煅烧及水泥性能的影响。结果表明，纸浆废液中的碱使生料的易烧性降低，使水泥各龄期强度降低；生料中配入适量石膏可减少或消除碱的不利影响     

泵送高强粉煤灰混凝土的研制

通过掺加减水剂，调整水灰比等途径配制了泵送高强粉煤灰混凝土，并力求加在粉煤灰掺量以降低混凝土成本，介绍了泵送混凝土配合比，分析讨论了泵送高强粉煤灰混凝土的性能。     

含泥量对减水剂性能的影响规律

选取木钠、萘系以及聚羧酸系减水剂,利用 XRD、SEM等测试手段,通过对水泥净浆流动性、凝结时间和强度等宏观性能的研究,分别比较粗集料中的含泥量对其性能的影响规律。结果表明,泥土的掺入缩短了含有 3 种减水剂的水泥净浆的初凝和终凝的时间,且随着含泥量（0% ~ 8%）的增加均呈下降趋势;初始流动度和 1 h 流动度随着含泥量的增加而减小。其中,泥土对聚羧酸减水剂的影响最为明显;含泥量在较小范围之内（w<2%）,在一定程度上可以提高净浆试块的 7 d 强度。     

聚羧酸系减水剂的合成及性能

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠等单体为主要原料,合成了含磺酸基、羧基、聚氧乙烯长侧链的聚羧酸高效减水剂。系统研究了反应单体摩尔比、引发剂用量、pH调节剂种类等因素对聚羧酸减水剂分散性能的影响,并对自制的XK聚羧酸减水剂结构进行了红外光谱表征及主要应用性能考察。     

掺入复合助磨剂提高粉磨效率改善水泥性能的研究

利用亚硫酸盐纸浆废液、芒硝和高效减水剂作复合助磨剂对水泥粉磨效率及其性能进行了试验研究。结果表明，掺入复合助磨剂后，粉磨效率显著提高，同时，水泥标准稠度需水量减小８．５％左右，３ｄ抗压强度提高２５％左右。     

水泥浆水膜厚度的计算及在流动性中的影响

硅灰能有效提高混凝土强度和耐久性,但其对流动性的影响规律尚未能定量化。由于硅灰的作川体现在对胶凝材料填充密度和比表面积上的影响,本研究用单一参量水膜厚度综合其两方面的作用。通过实验测取掺硅灰胶凝材料的填亢密度．水膜厚度可定量取为填孔外额外水量与胶凝材料比表面积的比值。本研究通过对34个掺硅灰水泥浆试样流动性的测量和水膜厚度对流动性影响的分析,揭示了水膜厚度在流动性中的根本控制作用。