通过聚琥珀酰亚胺(PSI)与氨基开环反应,成功合成了一种新型聚氨基酸衍生型膦酸基减水剂(PSI-g-PEGAP),研究了该减水剂对水泥基材料的影响规律,并与聚羧酸减水剂(PCE)在硫酸盐耐受性方面进行了比较。此外,根据吸附测试、动态光散射表征等,分析了PSI-g-PEGAP与水泥颗粒的相互作用。结果表明:通过引入膦酸基,明显提升了减水剂的减水、保坍性能,且平衡吸附量可增大1倍;与PCE相比,流体力学直径明显增大约10倍,对硫酸盐耐受性也有显著提高。

设计不同的侧链长度、酸醚比和分子量制备了系列聚羧酸减水剂样品,采用GPC方法测试了系列样品的分子量和聚醚转化率。通过砂浆和混凝土性能评价试验表征了聚合物的分散性能和力学性能,用微量热仪监测了水泥水化18 h内的水化放热趋势。结果表明,聚羧酸分子中聚醚侧链长度、酸醚比和分子量均能明显影响砂浆的早期强度,分子结构综合影响早强效果。水化放热历程证明,优化聚羧酸分子结构能加速水泥水化,影响规律与砂浆强度测试结果一致。混凝土性能测试显示,聚羧酸减水剂系列样品能缩短混凝土凝结时间,增加早期强度,且不影响后期强度的发展。

研究了聚丙烯酰胺(PAM)对水泥浆体流动度的影响规律,测试了水泥颗粒的粒径分布、水泥浆体的流变参数和水泥颗粒对减水剂的吸附率,分析了PAM影响机理。结果表明:微量的PAM可使水泥浆体的流动度显著下降;PAM促进了水泥浆体絮凝、提升了水泥浆体的黏度是造成水泥浆体流动度不良的主要原因。

基于固体粒料最佳堆积密度理想曲线(Fuller曲线),研究了胶凝材料颗粒分布对蒸养混凝土抗压强度的影响,并对其作用机理进行了初步分析。研究结果表明,不同细度的粉体胶凝材料复合掺配时,其颗粒可以相互补充,当胶凝材料颗粒的粒径分布更接近紧密堆积状态要求时,改善了水泥浆体的密实度,蒸养混凝土的抗压强度明显提高。

以泡沫混凝土的成型工艺为基础,辅之以分散性良好的增强剂聚丙烯纤维,并掺加一定的辅助材料,配制出了一种新型水泥基泡沫-引发型多孔吸声材料。该材料吸声性能优越、成本低、对环境无污染。

在三个温度(5℃、20℃、30℃)条件下,采用净浆流动度和总有机碳分析仪测量有机碳的方法评价了两种具有不同接枝方式的聚羧酸减水剂(P-酯减水剂和P-醚减水剂)在水泥体系中的分散性能和吸附性能,并系统讨论了吸附量与分散性能之间的关系。试验结果表明:P-酯减水剂的初始分散性能受温度的影响较大,P-醚减水剂的持续分散能力与温度有较大的依赖性;P-醚减水剂的吸附总量小于P-酯减水剂,但具有更好的吸附稳定性;在吸附量对分散能力的贡献率方面,P-醚减水剂具有更大的优势。

从降低生产能耗、自动化生产等方面入手,提出了预制构件生产急需解决的问题,并详细介绍了功能型聚羧酸外加剂在混凝土预制构件中的应用及其在混凝土预制构件行业发展中的作用。