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新型疏水剂对大坝混凝土性能影响研究

人民长江 2023年第11期54卷 190-194页

作者：王志明范敬冲张利荣中国消防救援学院北京102202 中国安能建设集团有限公司北京100070

寒冷地区混凝土大坝的渗水和冻融劣化是造成坝体破坏形成决口、甚至溃坝等风险事件的主要原因,对坝体混凝土进行疏水处理是工程实践中迫切需要解决的问题。应用表面改性后的沸石粉(YA)作为新型疏水剂对混凝土进行疏水处理,制备水胶比为0... 详细信息

寒冷地区混凝土大坝的渗水和冻融劣化是造成坝体破坏形成决口、甚至溃坝等风险事件的主要原因,对坝体混凝土进行疏水处理是工程实践中迫切需要解决的问题。应用表面改性后的沸石粉(YA)作为新型疏水剂对混凝土进行疏水处理,制备水胶比为0.5,YA掺量分别为0,2%,3%和4%的疏水混凝土,研究疏水混凝土的力学与抗冻性能;同时利用吸水试验和压汞试验(MIP)测定混凝土的孔隙结构,通过分析孔径分布特征探究YA改善混凝土各项性能的机理。研究发现:YA的掺入能够增加过渡孔(无害孔)含量并抑制大孔(有害孔)的发育,改善了混凝土内部孔隙网络,进一步抑制水及溶液的侵入,从而显著提高了混凝土的力学性能、吸水性能和抗冻性能。

关键词：疏水剂吸水性能抗冻性能孔隙结构大坝渗漏

一种新型疏水剂对混凝土抗渗性及水化程度的影响研究

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混凝土 2023年第2期 80-84页

作者：张博李庆斌张金良谭尧升刘春风胡昱清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 中国三峡建工(集团)有限公司北京101100

在高湿度地区,提高混凝土对水或者其他侵蚀溶液的抗渗性是十分必要的。添加疏水剂是提高混凝土抗渗性能的常用方法。介绍了一种新型的疏水外加剂YREC,在提高混凝土抗渗性的同时也增强了材料的强度。对掺入YREC混凝土的力学性能、抗渗性... 详细信息

在高湿度地区,提高混凝土对水或者其他侵蚀溶液的抗渗性是十分必要的。添加疏水剂是提高混凝土抗渗性能的常用方法。介绍了一种新型的疏水外加剂YREC,在提高混凝土抗渗性的同时也增强了材料的强度。对掺入YREC混凝土的力学性能、抗渗性能、孔隙结构以及水泥水化程度进行了系统的研究。应用液氮吸附/解吸等温曲线和压汞法进一步分析了YREC对混凝土砂浆基体孔隙结构的影响。试验表明YREC的填充效应改善了孔隙分布,减少有害孔的含量,对提高混凝土材料的抗渗性能有一定的作用。由于YREC自身的疏水性,使得水化过程中的水体得到细化,CH晶体的发育受到抑制。伴随着更高密实度的C-S-H凝胶生成,混凝土的强度也得到了显著提高。

关键词：混凝土疏水剂抗渗性孔径分布水化程度

PDMS疏水剂对伊利石土水力及强度特性的影响规律研究

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PDMS疏水剂对伊利石土水力及强度特性的影响规律研究

作者：康维龙兰州大学

学位级别：硕士

伊利石是主要的黏土矿物之一,广泛存在于黄土、泥岩、膨胀土、盐渍土等特殊土中。由于黏土矿物亲水性较好,土体湿陷、边坡失稳、隧道变形等水诱发的工程危害数不胜数。因此,本研究通过疏水剂将黏土矿物的亲水性诱导为疏水性,进而降低水... 详细信息

伊利石是主要的黏土矿物之一,广泛存在于黄土、泥岩、膨胀土、盐渍土等特殊土中。由于黏土矿物亲水性较好,土体湿陷、边坡失稳、隧道变形等水诱发的工程危害数不胜数。因此,本研究通过疏水剂将黏土矿物的亲水性诱导为疏水性,进而降低水分入渗量,提高土体的稳定性和抗水分侵蚀能力。目前,对黏土矿物的疏水改性研究主要集中在蒙脱石和高岭石之间,而对晶体结构存在差异的伊利石研究较少。同时,研究更多偏向于疏水性能方面,对疏水黏土矿物的渗透、持水等水力特性及强度特性等方面的研究较为薄弱。因此,本文以伊利石土为主要材料,对疏水改性伊利石土进行水力特性、强度特性以及微观结构特征方面的研究,主要研究成果如下:(1)通过接触角试验、滴水渗透时间试验及酒精溶液入渗试验对聚二甲基硅氧烷、硅烷偶联剂KH570、生桐油和熟桐油的疏水效果进行评价。结果表明,PDMS(聚二甲基硅氧烷)改性伊利石土具有最优的疏水效果,1%掺量下滴水渗透时间和酒精入渗浓度两个指标均处于极端疏水范围,3%掺量下试样表观接触角大于120°。PDMS处理伊利石土的疏水性随时间变化不明显,说明具有时效稳定性。对初始干燥(Hydrophobicity-Wettability,HW)、初始湿润(WettabilityHydrophobicity,WH)的两组伊利石土进行PDMS疏水改性,并分别开展水力特性研究。结果表明,HW试样疏水性与含水率之间存在单峰响应关系,并存在亲-疏水性转变的临界含水率点。WH试样疏水性随含水率提高而快速下降,并在5%含水率时达到亲-疏水性临界值。(2)通过控制疏水剂掺量的渗透试验和土水特征试验,开展PDMS疏水剂对两类试样水力特性影响机理的研究。两类试样饱和度和饱和渗透系数均低于未改性试样,并随着疏水剂掺量的增加而逐渐降低,其中HW试样降幅更为显著,说明疏水性对初始干燥伊利石土渗透能力的影响更大。同一含水率下,两类试样的基质吸力均低于未改性试样,整体仍符合土水特征曲线的三阶段特征。疏水剂未明显影响HW试样进气值,但表征试样持水性的n值降低。WH试样进气值随疏水剂掺量增加而增加,n值也高于未改性试样。进一步通过失水曲线佐证两类试样存在的持水性差异,前期失水速率表现为WH试样疏水剂对试样失水的影响程度减弱。(3)通过控制疏水剂掺量和含水率的直剪试验和水稳试验,开展疏水剂对两类试样强度特性影响机理的研究。疏水剂对HW试样的抗剪强度和黏聚力影响更加明显,在高应力下抗剪强度随疏水剂掺量增加而降低,黏聚力从未改性试样的27.86k Pa降为9.68k Pa,降幅达65.25%,高于WH试样的37%的降幅。两组试样内摩擦角随疏水剂掺量增加降低,最大降幅均接近16%。HW试样与WH试样分别在15%含水率、18%含水率处具有最大抗剪强度和黏聚力。依据崩解试样的扩展度,HW试样水稳定性最强,在7天试验周期内始终保持完整性。WH试样初始破坏时间晚于未改性试样,随疏水剂掺量增加呈开裂破坏,5%掺量下始终保持裂纹状破坏状态且未分散。(4)通过对疏水伊利石土进行扫描电镜(SEM)和压汞试验,结合分子动力学模拟,探究PDMS改性的微观机理。疏水伊利石土颗粒之间接触紧密,颗粒表面光滑。平均孔隙半径随疏水剂掺量增加而增加,孔隙轮廓未发生明显变化;孔隙体积随掺量增加而增大,主因是中孔径孔隙的含量增大,说明疏水试样中由于疏水膜的包裹作用而形成更多的颗粒团簇。分子动力学结果表明,疏水剂基本平铺于伊利石表面,两者之间并未成键,表现为物理吸附模式。

关键词：伊利石疏水剂水力特性强度特性微观结构

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疏水剂对硫氧镁水泥混凝土性能影响的研究

上海建材 2022年第3期 36-42页

作者：朱效甲朱倩倩朱芸馨朱玉杰济南杰美菱镁建材研究所山东济南250031

本文以S系列疏水剂为改性材料,硫氧镁水泥为胶凝材料,细集料、锯木屑为填充材料,制备改性硫氧镁水泥混凝土,研究疏水剂种类及掺量对水泥混凝土性能的影响。结果表明,随着疏水剂掺量的增加,试件养护峰值温度不断降低,出现温度峰值的时间... 详细信息

本文以S系列疏水剂为改性材料,硫氧镁水泥为胶凝材料,细集料、锯木屑为填充材料,制备改性硫氧镁水泥混凝土,研究疏水剂种类及掺量对水泥混凝土性能的影响。结果表明,随着疏水剂掺量的增加,试件养护峰值温度不断降低,出现温度峰值的时间不断延长。S1疏水剂的引气和稳定气泡作用导致试件密度降低,力学性能下降;S2疏水剂具有消泡功能,随掺量的增加,试件密度略有提高,力学强度有大幅度提高;S3疏水剂既不会引气也不会消泡,对试件密度没有明显影响。质量分数为氧化镁质量的1.5%时,3种疏水剂均能大幅度提高试件的抗压强度和耐水性,其中S2疏水剂的效果最佳。

关键词：疏水剂改性硫氧镁水泥混凝土力学强度耐水性能

疏水剂和防水剂对硫氧镁水泥胶凝材料性能影响的试验研究

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江苏建材 2022年第5期 7-11页

作者：朱效甲朱倩倩朱芸馨朱玉杰济南市杰美菱镁建材研究所山东济南250031

研究了疏水剂、防水剂对硫氧镁水泥胶凝材料性能的影响,并阐述了其增强、防水机理。研究结果表明,S1疏水剂、B2防水剂掺量的提高会导致硫氧镁水泥水化硬化过程峰值温度逐渐降低,出现峰值温度的时间逐渐延长。S1能够提高试件密度,B2大幅... 详细信息

研究了疏水剂、防水剂对硫氧镁水泥胶凝材料性能的影响,并阐述了其增强、防水机理。研究结果表明,S1疏水剂、B2防水剂掺量的提高会导致硫氧镁水泥水化硬化过程峰值温度逐渐降低,出现峰值温度的时间逐渐延长。S1能够提高试件密度,B2大幅度降低试件密度。

关键词：疏水剂防水剂力学性能耐水性能质量吸水率

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疏水剂对水泥浆体早期水化和吸水性能的影响

武汉理工大学学报 2010年第15期32卷 30-34页

作者：黄平何真王宽四川乐山职业技术学院材料系乐山614000 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

利用不同材料体系的电阻率随时间变化关系和吸水率实验,研究了掺入疏水剂后水泥基材料的微结构形成与疏水特性。结果表明掺入疏水剂后会使水泥基材料的抗折强度与强度随掺量增加而降低,掺入疏水剂很好的改善了水泥胶砂和FA胶砂早期的吸... 详细信息

利用不同材料体系的电阻率随时间变化关系和吸水率实验,研究了掺入疏水剂后水泥基材料的微结构形成与疏水特性。结果表明掺入疏水剂后会使水泥基材料的抗折强度与强度随掺量增加而降低,掺入疏水剂很好的改善了水泥胶砂和FA胶砂早期的吸水性能。显示2种疏水剂内掺后对浆体早期水化过程和吸水性能将产生不同影响。

关键词：水泥疏水剂强度吸水率电阻率

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微生物自修复混凝土的制备及性能研究

价值工程 2024年第10期43卷 74-76页

作者：李茜茜刘昭洋赵明敏 Serina Ng 王进春石家庄市长安育才建材有限公司石家庄051430 石家庄市建筑功能材料产业技术研究院石家庄051430 四川砼道科技有限公司成都610200

通过嗜碱芽孢杆菌胶与匹配的胶结液制备微生物修复剂,并自主研发疏水剂,通过向混凝土中加入疏水剂,改变了混凝土颗粒结构、降低土微粒界面活性,使之可以更好地配合微生物胶结对混凝土的固化,固化后的混凝土韧性大大提升,避免混凝土发生... 详细信息

通过嗜碱芽孢杆菌胶与匹配的胶结液制备微生物修复剂,并自主研发疏水剂,通过向混凝土中加入疏水剂,改变了混凝土颗粒结构、降低土微粒界面活性,使之可以更好地配合微生物胶结对混凝土的固化,固化后的混凝土韧性大大提升,避免混凝土发生破坏后强度瞬间丧失的情况发生。并通过大蒜素水溶液,在后期加强微生物对混凝土的加工作用,实现混凝土的“自愈合”效果。

关键词：微生物自修复疏水剂混凝土裂缝

纳米胶体SiO_(2)和疏水剂改性机制砂水泥砂浆性能试验研究

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应用化工 2021年第11期50卷 3000-3005页

作者：李力唐吉尧杨大田刘霞重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 中建西部建设西南有限公司四川成都610000 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074

为了改善机制砂水泥砂浆的力学性能和耐磨性,将纳米胶体SiO_(2)和疏水剂掺入其中,分析纳米胶体SiO_(2)和疏水剂的类型和掺量对机制砂水泥砂浆性能的影响。结果表明,纳米胶体SiO_(2)-1050为7%和荷叶疏水剂P800为4%时,机制砂水泥砂浆的力... 详细信息

为了改善机制砂水泥砂浆的力学性能和耐磨性,将纳米胶体SiO_(2)和疏水剂掺入其中,分析纳米胶体SiO_(2)和疏水剂的类型和掺量对机制砂水泥砂浆性能的影响。结果表明,纳米胶体SiO_(2)-1050为7%和荷叶疏水剂P800为4%时,机制砂水泥砂浆的力学性能最优,其抗折和抗压强度分别提高了3.75%和20.3%。再根据机制砂水泥砂浆的力学性能,选取中水泥砂浆耐磨性也提高了25%。综合分析证明,胶体纳米二氧化硅和疏水剂对机制砂水泥砂浆力学性能和耐磨性能有着很好的增强效果。

关键词：纳米胶体二氧化硅疏水剂机制砂水泥砂浆力学性能耐磨性

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疏水剂对高强度混凝土抗冻性的影响实验

粘接 2019年第7期40卷 142-145,152页

作者：王辉顾俊新疆医科大学第一附属医院

针对当前建筑施工中面临的复杂化学环境,结合混凝土腐蚀渗透原理,制备一种疏水性的高强度混凝土。为验证混凝土的抗冻性,采用试验对比的方式,在实验中中加入十三氟辛基三乙氧基硅烷疏水剂,在对照组中不掺入疏水剂,并通过样品表征和抗冻... 详细信息

针对当前建筑施工中面临的复杂化学环境,结合混凝土腐蚀渗透原理,制备一种疏水性的高强度混凝土。为验证混凝土的抗冻性,采用试验对比的方式,在实验中中加入十三氟辛基三乙氧基硅烷疏水剂,在对照组中不掺入疏水剂,并通过样品表征和抗冻性性对混凝土表面疏水性进行验证。结果表明,水灰比为0.45,十三氟辛基三乙氧基硅烷质量比为0.24%时,得到的滚动角低于10°,此时满足疏水性要求。同时通过X衍射光谱图和电子图分析,得到疏水性混凝土表明含有疏水的官能团,极大降低了混凝土表面能。最后,通过抗冻性能测试,验证疏水混凝土拥有良好的抗冻性。

关键词：疏水剂官能团高强度混凝土抗冻性