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白鹤滩工程混凝土外加剂监造工作实践与体会

人民黄河 2022年第S1期44卷 223-224,227页

作者：黄仁阔胡洪涛窦立刚长江三峡技术经济发展有限公司北京101149

为切实控制好白鹤滩水电站主体工程混凝土质量,白鹤滩业主单对用于生产混凝土的外加剂实施了监造工作模式,通过生产监造、适应性检测、验收检测、现场服务等方式,从源头上把控原材料质量,确保了对混凝土质量起关键性作用的外加剂质量稳... 详细信息

为切实控制好白鹤滩水电站主体工程混凝土质量,白鹤滩业主单对用于生产混凝土的外加剂实施了监造工作模式,通过生产监造、适应性检测、验收检测、现场服务等方式,从源头上把控原材料质量,确保了对混凝土质量起关键性作用的外加剂质量稳定。通过简述外加剂监造工作在白鹤滩工程中的流程及实施情况,体会到外加剂对改善混凝土的性能起到至关重要的作用,认为在大型、特大型水利水电工程中开展外加剂监造工作是非常必要的。

关键词：外加剂监造质量控制白鹤滩工程

超细粉体基碱激发胶凝材料外加剂优选及水化产物分析

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超细粉体基碱激发胶凝材料外加剂优选及水化产物分析

作者：范明达华北水利水电大学

学位级别：硕士

截止到2020年,我国大宗工业固废累计堆存量已达600亿吨,年新增堆存量近30亿吨。工业固废经超细粉磨后活性大幅度提高,可制得性能良好的碱激发胶凝材料,实现部分甚至完全代替水泥。本课题通过机械粉磨的手段,将粉煤灰与粒化高炉矿渣粉(... 详细信息

截止到2020年,我国大宗工业固废累计堆存量已达600亿吨,年新增堆存量近30亿吨。工业固废经超细粉磨后活性大幅度提高,可制得性能良好的碱激发胶凝材料,实现部分甚至完全代替水泥。本课题通过机械粉磨的手段,将粉煤灰与粒化高炉矿渣粉(以下简称矿渣粉)制备成比表面积≥600m/kg的超细粉体,研究超细粉煤灰(UFA)与超细矿渣粉(UFS)在不同粉磨程度下比表面积、粒径分布与活性指数之间的关系,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法探究其矿物组成与微观形貌,分析活性指数提高的原因。选用4种复合激发剂:(1)水泥熟料+副产品石膏复合激发剂(CG-CAS)、(2)水泥熟料+氯盐复合激发剂(CC-CAS)、(3)氢氧化物+碳酸盐复合激发剂(SC-CAS)、(4)氢氧化物+硅酸盐溶液复合激发剂(SW-CAS)。以该四种复合激发剂与超细粉体制备超细粉体基碱激发胶凝材料,通过正交试验分别优选出四种超细粉体基碱激发胶凝材料的最优配比,并采用XRD、SEM、热重-差热分析(简称TG-DTG)等手段分析其水化产物种类变化。通过相容性试验优选出与超细粉体基碱激发胶凝材料相适应的减水剂和缓凝剂,研发出一种缓凝型高效减水剂,并阐述缓凝剂作用机理。主要结论如下:(1)超细粉体制备与活性分析:随着粉磨程度的增加,超细粉体的比表面积逐渐增加,粒径减小,活性指数提高。比表面积为1005 m/kg的超细粉煤灰的活性指数达到99.87%。超细矿渣粉在各个比表面积下的活性指数均超过100%,当比表面积为905m/kg时,其活性指数达到了130.1%。(2)超细粉体基碱激发胶凝材料配比优化:四种复合激发剂均能制备出满足胶砂强度大于42.5MPa的碱激发胶凝材料,而当UFA与UFS比表面积为800-900m/kg且UFA:UFS为3:7时,使用CC-CAS、SC-CAS、SW-CAS三种复合激发剂能够制备出胶砂强度大于52.5MPa的碱激发胶凝材料,其碳排放较52.5级普通硅酸盐水泥降低73%-80%。(3)超细粉体基碱激发胶凝材料外加剂适用性研究:(1)减水剂与激发剂体系有选择适应性。萘系减水剂与葡萄糖酸钠对使用四种复合激发剂的胶凝材料均有较好减水效果;与葡萄糖酸钠复掺后,各种减水剂与胶凝材料的相容性明显改善。(2)与使用CC-CAS、SC-CAS、SW-CAS的胶凝材料适应性较好的缓凝剂分别为硝酸钡、硝酸锌、硼酸。(3)用葡萄糖酸钠、萘系减水剂、硝酸锌复合制得缓凝型高效减水剂,该外加剂的各项性能均能满足相关规范标准的要求,最佳掺量为1%。(4)超细粉体基碱激发胶凝材料水化产物研究:使用CG-CAS时胶凝材料的水化产物主要以钙矾石相、C-S-H凝胶为主;当使用CC-CAS时,生成了新的水化产物——Friedle′s盐(3Ca O·AlO·Ca Cl·10HO);当使用SC-CAS时,形成了大量的C-A-H、C-S-H、C-A-S-H凝胶填充在孔隙中;当使用SW-CAS时,水化产物除了C-S-H凝胶与类沸石外,还形成了黝帘石(CaAl(Si O)(OH))。(5)缓凝机理分析:缓凝剂水解出的阳离子或阴离子与体系中的离子相结合生成沉淀、难溶或不溶性络合物,覆盖在胶凝材料颗粒表面,能够暂时限制其进一步的水解,从而发挥出缓凝效应。

关键词：超细粉体碱激发胶凝材料外加剂水化产物缓凝机理

220℃条件下油井水泥水化硬化及相关外加剂的作用分析

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220℃条件下油井水泥水化硬化及相关外加剂的作用分析

作者：谢帅东北石油大学

学位级别：硕士

近年来,高温深井固井工程在地下资源勘探开发与利用中发挥的作用日趋增大。当温度超过200℃时,常规水泥浆体系难以适应这种高温工作环境,如因发生外加剂失效造成水泥浆可泵性变差、水泥石封固能力劣化等问题,为保障固井质量带来了困难... 详细信息

近年来,高温深井固井工程在地下资源勘探开发与利用中发挥的作用日趋增大。当温度超过200℃时,常规水泥浆体系难以适应这种高温工作环境,如因发生外加剂失效造成水泥浆可泵性变差、水泥石封固能力劣化等问题,为保障固井质量带来了困难和挑战。为此,研究这些温度下油井水泥的水化硬化作用特征,分析主要外加剂的作用及其对性能的影响,评价外加剂对水泥浆的适应性,是实现高温水泥浆体系设计的必备基础,对于有效解决高温深井固井施工及质量问题具有重要意义。本文以220℃为温度条件,利用XRD、SEM、高温高压稠化仪、压力试验机等对油井水泥熟料组成、产物组成、微观结构、稠化时间、强度等进行了实验检测与分析,对油井水泥的水化硬化作用及相关外加剂的作用进行了研究,分析了油井水泥水化产物组成、微观结构、水泥石强度的变化特征;分析了缓凝剂、强度衰退抑制剂的作用及其对相关性能的影响,分析了上述外加剂的适应性及加量等。研究结果表明:高温条件下,水泥浆稠化时间缩短,当选择聚合物类缓凝剂时,应注意该类缓凝剂对水泥熟料组成比较敏感,特定条件下浆体会出现“包芯”等异常稠化问题;通过选择合适的油井水泥品类、缓凝剂加量可以解决稠化异常问题,缓凝剂合理加量为8%～12%左右;220℃条件下,水泥原浆中的水化硅酸钙产物以水化硅酸二钙和多聚硅酸根水化物为主,水泥石微观结构以水化硅酸二钙大晶体团块、多聚硅酸根水化物大晶粒团块联结为主要特征,团块间联结力变弱,空隙增多,强度大幅下降,与常温相比,养护24h后强度下降了约61.55%;添加硅砂等外掺料后水化产物以硬硅钙石、铝雪硅钙石、斜水硅钙石等为主,水泥石微观结构由粗针状和短平行针状的硬硅钙石、纤维状的铝雪硅钙石、聚集团块的颗粒状斜水硅钙石组成,能在一定程度上改善水泥石强度;改善程度与添加的硅质材料的加量、粒度有关,合理的硅质材料加量与粒度为45%、0.05mm左右;设计的水泥浆基础配方能够满足工程要求。

关键词：油井水泥水化硬化外加剂稠化时间强度

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外加剂与强化骨料对再生砂浆干缩值的影响

东南大学学报（自然科学版） 2018年第2期48卷 363-367页

作者：糜人杰潘钢华李阳东南大学材料科学与工程学院南京211189 东南大学江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 东南大学江苏省协同创新中心南京211189

为了降低再生砂浆(RAM)的干缩值(ε_(at)),采用外加剂(SSC)与强化骨料(IA)制备了RAM.研究了RAM的ε_(at)与龄期(T=2~91 d)之间的关系,提出了三段式的ε_(at)-T曲线,建立了相应的数学模型,并进行误差分析.探讨了取代率(R=30%,50%,70%,10... 详细信息

为了降低再生砂浆(RAM)的干缩值(ε_(at)),采用外加剂(SSC)与强化骨料(IA)制备了RAM.研究了RAM的ε_(at)与龄期(T=2~91 d)之间的关系,提出了三段式的ε_(at)-T曲线,建立了相应的数学模型,并进行误差分析.探讨了取代率(R=30%,50%,70%,100%)对ε_(at)的影响,对比了RAM与RAM+SSC+IA的干缩值.结果表明:ε_(at)-T曲线由急缩段(2~7 d)、缓缩段(7~21 d)与稳缩段(21~90 d)组成,三段曲线可分别采用二次多项式函数、指数函数与指数函数作为数学模型.当R为30%与100%时,RAM+SSC+IA在急缩段的干缩值小于RAM;当R为50%与70%时,RAM+SSC+IA在急缩段前期的干缩值大于RAM,但在后期小于RAM;当R为30%~100%时,RAM+SSC+IA在缓缩段与稳缩段的干缩值小于RAM.SSC与IA可以降低RAM在急缩段后期、缓缩段与稳缩段的干缩值,并降低RAM在缓存缩段的膨胀率.

关键词：再生砂浆强化骨料外加剂干缩值数学模型

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外加剂对注浆材料即时和延时性能的研究

地基处理 2022年第4期4卷 295-302页

作者：吴熙任梦博刘映晶魏新江丁玉琴浙大城市学院土木工程系浙江杭州310015 城市基础设施智能化浙江省工程研究中心浙江杭州310015 中天建设集团有限公司浙江杭州310009

为了优化软弱土地层注浆材料性能,本文设置13组浆液基准配合比,根据试验结果和工程经验确定浆液的基准配合比;通过研究外加剂对浆液即时、延时性能的影响规律,得出浆液配合比,并得到浆液延迟注浆优化方案。结果表明:减水剂和缓凝剂均能... 详细信息

为了优化软弱土地层注浆材料性能,本文设置13组浆液基准配合比,根据试验结果和工程经验确定浆液的基准配合比;通过研究外加剂对浆液即时、延时性能的影响规律,得出浆液配合比,并得到浆液延迟注浆优化方案。结果表明:减水剂和缓凝剂均能延缓浆液的即时凝结速度以及流动度损失速度,其中缓凝剂增大浆液初凝时间的效果更为显著,随延迟时间增长,浆液的流动度和初凝时间持续下降,终凝时间增长。为合理控制浆液的流动性和凝结时间,建议浆液的减水剂掺量尽量在水泥掺量的4.2%以下,缓凝剂掺量在0.08%~0.10%区间内。同时在延迟注浆不超过4 h的情况下,可以通过再次掺加减水剂的方法恢复浆液性能。

关键词：注浆材料配比优化即时性能延时性能外加剂软弱土层

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外加剂对疏浚底泥免烧裹壳骨料性能的影响

环境工程学报 2018年第3期12卷 966-974页

作者：彭瑜洲杨鹏乾田涛范子纯吴燕天津科技大学化工与材料学院天津300457

以太湖疏浚底泥为研究对象,采用含水率为40%的底泥湿法制备免烧骨料,将不同外加剂与胶凝材料混合制成壳粉,对骨料进行裹壳处理得到普通骨料(OSAs)、防水骨料(WSAs)和高强骨料(HSAs)。依据GB/T 17431.1-2010对各裹壳骨料的粒径分布、堆... 详细信息

以太湖疏浚底泥为研究对象,采用含水率为40%的底泥湿法制备免烧骨料,将不同外加剂与胶凝材料混合制成壳粉,对骨料进行裹壳处理得到普通骨料(OSAs)、防水骨料(WSAs)和高强骨料(HSAs)。依据GB/T 17431.1-2010对各裹壳骨料的粒径分布、堆积密度、吸水性、单颗强度、筒压强度和抗冻融性等性能进行测试。在粒径分布、堆积密度方面各骨料基本一致,WSAs在吸水性上具有一定优势,最低可达8.83%。在强度方面,WSAs的单颗强度增幅可达342.6%,最大强度出现在HSAs中,为2.18 MPa。HSAs具有坚硬、密实的壳层结构,表现出较好的机械性能,20次抗冻融循环的质量损失率最低仅为15.22%。研究表明:增强壳层结构是提升免烧裹壳骨料性能的关键,利用外加剂能达到理想的效果。

关键词：疏浚底泥外加剂免烧骨料壳层结构

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外加剂对单液浆抗渗和抗剪性能影响的研究

隧道与轨道交通 2023年第S1期 66-70页

作者：刘恒杜鹏孙九春腾达建设集团股份有限公司

随着城镇化进程的加快,轨道交通和隧道工程与日俱增,相应的注浆材料用量大增,注浆材料的使用环境亦趋复杂多样,因而工程实践对注浆材料的耐久性能和抗剪性能等提出了更高要求。针对以粉煤灰、石灰、膨润土和细砂为主要原料的新型单液浆... 详细信息

随着城镇化进程的加快,轨道交通和隧道工程与日俱增,相应的注浆材料用量大增,注浆材料的使用环境亦趋复杂多样,因而工程实践对注浆材料的耐久性能和抗剪性能等提出了更高要求。针对以粉煤灰、石灰、膨润土和细砂为主要原料的新型单液浆,从复掺聚羧酸和纤维素醚等外加剂改性的角度优化惰性单液浆配比,旨在改善惰性单液浆抗渗性能和抗剪性能,并厘清外加剂对注浆材料的作用机理。结果表明,一定掺量的两类外加剂对抗渗性能均有所提高,但原理不同,纤维素醚影响更显著,两者复掺使用还可在保证工作性能的前提下定向调整浆体的抗剪性能以适应工程需求。

关键词：同步注浆单液惰性浆外加剂抗渗性能抗剪性能

外加剂对FTIR测定改性沥青SBS含量影响

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长安大学学报（自然科学版） 2020年第3期40卷 1-10页

作者：杨军唐志赟徐刚陈先华龚晓静卢桂林东南大学交通学院江苏南京211189

为了研究外加剂对傅里叶红外光谱法(FTIR)测定改性沥青中SBS含量(质量分数)检测精度的影响,采用Nicolet iS10红外光谱仪对基质沥青、SBS改性剂、SBS改性沥青、橡胶油和硫磺2种外加剂进行红外光谱扫描,并结合OMNIC软件读取各材料红外光... 详细信息

为了研究外加剂对傅里叶红外光谱法(FTIR)测定改性沥青中SBS含量(质量分数)检测精度的影响,采用Nicolet iS10红外光谱仪对基质沥青、SBS改性剂、SBS改性沥青、橡胶油和硫磺2种外加剂进行红外光谱扫描,并结合OMNIC软件读取各材料红外光谱图的特征峰面积,包括SBS在699、966 cm-1处与基质沥青在1 377 cm-1处的特征峰面积,建立SBS与基质沥青特征峰面积的比值A(分别记为A699和A966)与SBS含量关系的标准曲线。同时为了考虑硫磺掺量和橡胶油掺量对SBS含量检测的影响,设计了三因素三水平正交试验,用F检验对正交试验结果进行了方差分析,并依据标准曲线对正交试验结果进行反算求得SBS预测含量。研究结果表明:A值与SBS含量具备良好的正相关关系;外加剂对SBS含量检测精度影响较大,3种因素对SBS含量检测的影响程度不同,因素主次顺序依次为SBS含量、硫磺掺量和橡胶油掺量,且除了以A966为指标计算的橡胶油掺量因素F值小于F临界值外,其余因素对试验结果均有显著影响,硫磺的加入使A值减少,橡胶油的加入降低了A值的增幅;利用标准曲线对正交试验结果反算得到的SBS预测含量与实际含量之间的相对误差普遍超过10%,最大值甚至超过15%;外加剂对FTIR检测改性沥青SBS含量的影响不可忽略,实际工程中采用FTIR检测SBS含量时应考虑外加剂的影响。

关键词：道路工程 SBS改性沥青红外光谱外加剂正交试验

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外加剂对混凝土性能的影响探究

新材料·新装饰 2023年第21期5卷 4-6页

作者：王谦安徽省滁州市建筑工程管理处安徽滁州239000

经济的快速发展加速了城镇化的建设进程,对建筑行业的质量要求也在不断提升。混凝土作为建筑工程施工作业开展中一种重要的原材料,其自身质量直接决定着工程项目的建设质量。因此,为确保混凝土自身质量达标,就需要重视混凝土材料的组成... 详细信息

经济的快速发展加速了城镇化的建设进程,对建筑行业的质量要求也在不断提升。混凝土作为建筑工程施工作业开展中一种重要的原材料,其自身质量直接决定着工程项目的建设质量。因此,为确保混凝土自身质量达标,就需要重视混凝土材料的组成。就混凝土材料中用到的外加剂而言,必须严格管控其质量,这样才能从整体上提升混凝土的质量和性能。鉴于此,文章立足于混凝土外加剂的种类和作用以及其应用现状,对影响混凝土性能的因素以及性能优化策略展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。

关键词：外加剂混凝土性能引气剂