脱硝粉煤灰对混凝土性能的影响研究

通过对比脱硝粉煤灰与普通粉煤灰应用于混凝土的工作性能、力学性能及耐久性能等的差异,探索脱硝粉煤灰在混凝土中的应用技术。研究结果表明:掺脱硝粉煤灰的混凝土拌合物性能与掺普通粉煤灰的混凝土基本相当;早期抗压强度略低于掺普通粉煤灰的混凝土,3d、7d抗压强度分别降低0%~14.6%、0%~7.7%;长期抗压强度及耐久性能略高于掺普通粉煤灰的混凝土。建议在实际工程应用中谨慎控制脱硝粉煤灰掺量。     

双掺粉煤灰及聚羧酸减水剂再生混凝土性能试验研究

通过测试混凝土立方体抗压强度、劈拉强度、轴心抗压强度、弹性模量、抗弯强度、渗透系数、碳化深度、相对动弹性模量及质量损失,研究了双掺粉煤灰及聚羧酸减水剂对再生骨料混凝土性能影响。同时分析了粉煤灰和聚羧酸减水剂对混凝土性能的作用机理。研究结果表明:当粉煤灰掺量为胶凝材料的30%、聚羧酸减水剂掺量为胶凝材料的1.2%时,相比普通混凝土,复掺粉煤灰及聚羧酸减水剂再生混凝土28d抗压强度提高了7.1%、劈拉强度提高了8.3%、轴心抗压强度提高了6.5%、弹性模量提高了4.5%、渗透系数降低81.0%、碳化深度降低34.4%,200次冻融循环后,相对动弹性模量提高16.7%、质量损失降低43.8%。双掺粉煤灰及聚羧酸减水剂适用于制备高性能再生混凝土。     

低等级粉煤灰对混凝土性能的影响

用低等级粉煤灰来制备普通混凝土,研究粉煤灰单掺以及分别与减水剂和硅灰复掺时,对混凝土性能的影响。结果表明,单掺低等级粉煤灰时,混凝土的需水量增加,坍落度降低,强度也出现了明显下降;相比于单掺,低等级粉煤灰与0.6%的聚羧酸减水剂复掺使用时,能改善混凝土的和易性和抗压强度,与2%~6%的硅灰复掺使用时,能有效提高混凝土的强度。     

两性型聚羧酸减水剂与粉煤灰的相容性研究

采用不同粉煤灰掺量混凝土,分别掺入两种减水剂—阴离子型聚羧酸减水剂(PCan)和两性型聚羧酸减水剂(PCam),粉煤灰取代水泥总量为10％ ～ 50％,设计塌落度在(200±20) mm,测试混凝土塑性阶段和硬化阶段性能,以及通过总有机碳(TOC)实验,探讨两性型聚羧酸减水剂PCam与粉煤灰的相容性.结果表明:掺入减水剂,能有效降低混凝土用水量,PCam作用效果甚与PCan,减水率超过30％,能有效改善因粉煤灰掺入而导致早期强度的不足,提高20％以上强度.TOC吸附量表明硅酸盐水泥颗粒表面的吸附规律不同于水泥颗粒,由于粉煤灰颗粒较为光滑并且表面动电位为负值,因此对高效减水剂的吸附能力较弱.PCam阳离子基团的引入,使得其饱和吸附量大于普通阴离子型聚羧酸减水剂(PCan),相同掺量下具有更高塌落度及较低塌落度损失.因此,PCam阳离子基团的引入,增大了减水剂对粉煤灰颗粒的吸附量,与粉煤灰具有更好的相容性.     

水泥与聚羧酸型混凝土减水剂适应性实验研究

针对聚羧酸型混凝土减水剂的生产工艺和原料配比,进行了不同配比生产的水泥与聚羧酸型混凝土减水剂的适应性试验。结果表明:熟料C_3A含量低于8.0%以下时,其进一步降低对聚羧酸型混凝土减水剂适应性影响较小;在生产1.0‰掺量的水泥助磨剂时,醇胺类有机物制得的水泥助磨剂,均具有明显的提高水泥早期强度和后期强度的作用;工业盐加入助磨剂后对水泥与聚羧酸型混凝土减水剂的适应性影响不明显;水泥中立磨粉磨的矿粉掺加量为70.0%时水泥与聚羧酸型混凝土减水剂的适应性急剧变差;掺加石灰石、炉渣、粉煤灰后水泥与聚羧酸型混凝土减水剂的适应性会随着掺加量的增加逐渐变差。     

水泥基微膨胀灌浆材料性能研究

利用硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、PC高效聚羧酸减水剂、X型消泡剂、P型缓凝剂等配制高流动度、微膨胀水泥基灌浆材料。讨论了拌合水量、硫铝酸盐水泥掺量、PC高效聚羧酸减水剂掺量对水泥基灌浆材料流动性能及强度的影响。试验表明:水泥基灌浆材料最佳加水量、硫铝酸盐水泥掺量、聚羧酸减水剂掺量分别为14%、3.5%、0.18%;1 d、28 d抗压强度分别达25.3 MPa、78.4 MPa;0 min、30 min流动度分别为320 mm、300 mm,展现出良好的力学及流动性能;3 h、3 h与24 h竖向膨胀差值达0.425%、0.251%,满足GB/T50448―2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》技术要求。     

聚羧酸减水剂对大掺量粉煤灰自密实混凝土水硬化性能的影响

通过SEM观察和氮吸附试验,对标准养护3d、7d和28d掺马来酸类聚羧酸减水剂的大掺量粉煤灰自密实混凝土（HVFASCC）的水化硬化性能、微观形貌、孔隙特性和强度发展进行了研究。结果表明,马来酸类聚羧酸减水剂促进了C3A水化进程,3d时可观察到大量AFm与AFt共存;同时发现,粉煤灰-基材存在次生界面过渡区,其特征与粗集料-基材接口过渡区类似,但随水化进程发展逐步消失;聚羧酸减水剂与大掺量粉煤灰提高了混凝土的匀质性,改善了水泥石孔结构,且随龄期增长,大孔减少,小孔增多,混凝土强度稳步增长。马来酸类聚羧酸减水剂促进了水泥早期水化,弥补了确良HVFASCC早强低的性能缺陷,掺马来酸类聚羧酸减水剂的HVFASCC微观结构致密,可在混凝土结构中应用。     

引气C40自密实混凝土性能试验研究

采用固定砂石配比设计方法配制C40自密实混凝土,研究不同聚羧酸引气减水剂掺量下自密实混凝土含气量、工作性能、不同龄期抗压强度、及抗冻融循环性能.结果表明,聚羧酸引气减水剂质量掺量为胶凝材料总量0.5％时,新拌C40自密实混凝土含气量为4.3％,工作性能达到二级自密实混凝土要求的标准,28 d抗压强度56.8 MPa,200次冻融循环后相对动弹性模量降为72.5％.相比0.4％、0.55％、0.65％引气减水剂掺量,0.5％掺量下28 d抗压强度降低较少,抗冻融循环性能最好.研究结果为掺加聚羧酸引气减水剂自密实混凝土的应用和推广提供依据和参考.     

聚羧酸减水剂与水泥-粉煤灰胶凝体系的相容性研究

采用水泥浆体流动性的实验方法,通过测量浆体流动度和观察实验现象评价高效减水剂与水泥以及粉煤灰的相容性。经过测试,聚羧酸减水剂与水泥的相容性好,并且粉煤灰对减水剂与水泥的相容性具有改善作用。聚羧酸减水剂在水泥浆体上有饱和点和离析点。各条减水剂掺量-浆体流动度曲线之间有一定的相关性。60min流动度的经时损失较30min更能反映减水剡与水泥的相容性。     

磷石膏作缓凝剂的水泥与减水剂相容性的研究

使用Marsh筒法对分别掺磷石膏和天然二水石膏作缓凝剂的水泥与不同外加剂的相容性进行了研究。结果表明,与掺天然二水石膏的水泥相比,在比表面积与SO3含量相同的条件下,掺磷石膏的水泥凝结时间显著延长,胶砂强度变化不大;与萘系、聚羧酸、糖钙减水剂的相容性较好,与胺基磺酸盐减水剂相容性略差;对于木钙减水剂则与熟料品种有关。掺磷石膏的水泥对混凝土的工作性能和强度无不良影响。     

适用于氯氧镁水泥混凝土减水剂的制备与表征

通过自由基聚合法,采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG2400)为主链,甲基丙烯磺酸钠为嵌段合成了一种适用于氯氧镁水泥的缓凝型聚羧酸减水剂。探讨了减水剂掺量对氯氧镁水泥浆体流动度与混凝土抗压强度的影响。结果表明,当合成条件为n(丙烯酸)∶n(烯丙基聚氧乙烯醚):n(甲基烯丙基聚氧乙烯醚):n(甲基丙烯磺酸钠)=24∶3∶1∶4,反应在85℃下进行,减水剂掺量为0.6%时,氯氧镁水泥浆体的流动度达到最佳,同时氯氧镁水泥的7 d与28 d抗压强度比未掺减水剂的混凝土分别提高了38%和33%。     

适用于氯氧镁水泥混凝土减水剂的制备与表征

通过自由基聚合法,采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG2400)为主链,甲基丙烯磺酸钠为嵌段合成了一种适用于氯氧镁水泥的缓凝型聚羧酸减水剂。探讨了减水剂掺量对氯氧镁水泥浆体流动度与混凝土抗压强度的影响。结果表明,当合成条件为n(丙烯酸)∶n(烯丙基聚氧乙烯醚):n(甲基烯丙基聚氧乙烯醚):n(甲基丙烯磺酸钠)=24∶3∶1∶4,反应在85℃下进行,减水剂掺量为0.6%时,氯氧镁水泥浆体的流动度达到最佳,同时氯氧镁水泥的7 d与28 d抗压强度比未掺减水剂的混凝土分别提高了38%和33%。     

新型聚羧酸复合材料的合成及其性能研究

采用自由基共聚的方法,以过硫酸铵为引发剂,自制的木糖醇丙烯酸酯(AMTC)与甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)、甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)共聚制得木糖醇改性聚羧酸减水剂。利用红外光谱(FTIR)表征减水剂的结构,并测试了水泥净浆流动度与混凝土应用性能。结果表明,选取水灰比为0.29,外加剂的固掺量为0.2%,当AMTC、HEMA、AA和TPEG的量比为7∶10∶10∶30,反应温度为70℃,反应时间为3h,引发剂用量为单体总质量的3.5%的条件下,净浆流动度达到296mm。应用性能表明,聚羧酸减水剂改性7d时,混凝土抗压强度提高了12%,28d抗压强度提高了7%。     

石粉和粉煤灰对低标号混凝土性能影响的对比研究

用粉煤灰和石粉分别以10%、15%、20%取代水泥,对比了它们对混凝土工作性能、7d和28d抗压强度的影响.结果表明,石粉和粉煤灰对混凝土的强度有相似的影响,即随着取代量的增加,强度均呈下降的趋势;在减水剂掺量一定的情况下,石粉和粉煤灰取代等量水泥均可提高混凝土的工作性能.     

低钙粉煤灰地聚物的流变性能、凝结时间和抗压强度

地聚物具有低碳环保的优点，但低钙粉煤灰地聚物存在黏度高、常温凝结时间过长、强度低等问题。本文研究了液固比、碱溶液浓度、减水剂掺量、矿渣掺量等因素对低钙粉煤灰地聚物流变性能、凝结时间和抗压强度的影响。结果表明：新拌地聚物的流变曲线与修正Bingham模型的拟合度较高；屈服应力受矿渣掺量影响最大，随矿渣掺量增大而增大；塑性黏度受液固比影响最大，随液固比升高显著下降。纯低钙粉煤灰地聚物常温凝结缓慢，初凝时间超过8 h,终凝时间超过23 h,当液固比为0.40、碱溶液质量浓度为29%(质量分数)、矿渣掺量为25%(质量分数)时，初终凝时间分别大幅缩短至54、145 min, 7 d抗压强度达到23.2 MPa。掺加0.3%～0.5%(质量分数)聚羧酸减水剂后，纯粉煤灰地聚物的28 d抗压强度提高约20%。     

采用聚羧酸系减水剂配制大掺量粉煤灰混凝土的试验研究

对低水胶比、大掺量粉煤灰混凝土的强度、坍落度等性能进行了试验研究，对粉煤灰在混凝土中的作用提出了新的认识，并介绍了聚羧酸系减水剂在大掺量粉煤灰混凝土中的应用情况。     

粉煤灰掺量对高性能自密实混凝土抗压强度发展影响分析

粉煤灰对自密实混凝土的工作性能、抗压强度和耐久性能等有着显著的影响。为了探究粉煤灰掺量对自密实混凝土抗压强度发展规律的影响,配制了粉煤灰掺量为30%、45%、60%(体积分数),水灰比为1.05、1.15、1.25(体积比)的自密实混凝土并进行立方体抗压强度试验,对其3 d、7 d、28 d、90 d抗压强度的变化规律进行了分析。结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土抗压强度逐渐减小。然后对3 d/28 d、7 d/28 d、90 d/28 d的强度比值进行分析,结果表明,粉煤灰对混凝土早期强度影响较小,对后期影响较大。最后借鉴欧洲规范CEB-FIP探究了粉煤灰与水泥混合下的复合粉体对自密实混凝土抗压强度影响系数,为相关工程应用提供理论依据。     

减水剂的种类和掺量对水泥胶砂性能的影响

本文研究了减水剂的种类和掺量对水泥胶砂扩展度、凝结时间以及强度的影响。结果表明,随着聚羧酸系和奈系减水剂掺量的增加,水泥胶砂的扩展度逐渐增大。聚羧酸系和奈系减水剂均对水泥有缓凝作用。适量聚羧酸系和奈系减水剂的加入均可提高水泥胶砂的抗折和抗压强度。综合考虑,掺入适量聚羧酸系系减水剂的水泥胶砂比掺入奈系减水剂的水泥胶砂性能更好。     

PCA系列自制聚羧酸高效减水剂的性能研究

在自制聚羧酸缓凝减水剂PCA基础上,通过掺加单体总质量15%丙烯酰胺,聚合得到聚羧酸减水剂PCA-AM15;通过添加还原剂V降低反应能耗,常温聚合得到聚羧酸缓凝减水剂PCA-AMV15。对PCA、PCA-AM15和PCA-AMV15进行水泥净浆性能测试。结果表明,在水灰比0.29,掺量为水泥质量0.3%的情况下,PCA-AM15具有良好的净浆力学性能,减水率达到35.2%,缓凝效果低于PCA,初凝和终凝时间分别为453 min和647 min,3 d、7 d和28 d水泥净浆试块抗压强度分别达到了70.9 MPa、89.5 MPa和97.4 MPa,优于PCA;由于还原剂V的加入,PCA-AMV15净浆力学性能与PCA-AM15相似,3 d、7 d和28 d水泥净浆试块抗压强度分别达到了69.0 MPa、86.4 MPa和97.0 MPa。在保持产品性能基本不变的情况下,通过适当丙烯酰胺和还原剂V可调整产品质量及成本。     

炭粉对聚羧酸系减水剂与水泥相容性的影响

以炭粉模拟研究聚羧酸系减水剂对与水泥相容性的影响,测定了炭粉对水泥净浆流动性能、流变性能及吸附性能的影响,同时提出了炭粉对聚羧酸系减水剂的吸附模型。结果表明:(1)当炭粉含量为3%时,掺聚羧酸系减水剂的水泥浆体相容性不良;(2)炭粉可增大水泥净浆的粘度及屈服应力;(3)炭粉可使浆体由触变性立即转变为反触变性;(4)当减水剂平衡浓度≤3 g/L时,炭粉对减水剂的吸附为单分子层吸附,符合Langmuir吸附模型。