通过净浆流动度、流变特性、吸附行为对自研发的减水剂进行了评价,优选出了降黏型超支化聚羧酸减水剂(PCE)。结果表明:同掺量时,超支化PCE-2、PCE-3的流动度大于梳状PCE-1;随着时间的延长,PCE-1流动度逐渐降低,而PCE-2和PCE-3的流动度在60 min内不损失,且略有提升;相同剪切速率下PCE-2和PCE-3的剪切应力和黏度均明显低于PCE-1,PCE-1存在剪切变稠现象,尤其是低水灰比(0.2)时剪切变稠现象更明显;PCE-2和PCE-3的吸附量远高于PCE-1,低水灰比(0.2)时PCE-1的吸附量与PCE-2和PCE-3的差距变小,但PCE-1在20 min后吸附量增长缓慢,明显低于PCE-2和PCE-3。降黏型超支化聚羧酸减水剂在实际工程应用中效果较好。

以工程常见几类典型水洗劣质砂为研究对象,分别探讨了干涸河床水洗砂、骆马湖砂(含蒙脱土泥质)、页岩及片麻岩水洗机制砂对混凝土的工作性能及力学性能的影响。结果表明,含泥量最低的骆马湖砂对减水剂的需求量最高,混凝土拌合物的流动性损失最大;水洗河砂少量的含泥量对混凝土的泌水及力学性能影响较小;两类水洗机制砂所配制的混凝土泌水率明显高于河砂,且含气量较低;片麻岩机制砂混凝土的抗压强度最低,随着混凝土强度等级的提升其泌水现象有所减轻,但是抗压强度与河砂的差距愈加显著。

研究了两种PCA聚羧酸减水剂对硅质石粉的影响,通过砂浆流动度、吸附行为测试,比较了普通型PCA与抗吸附型PCA-kx之间的性能区别。结果表明:硅质石粉含量超过9%时,砂浆流动度存在较大损失,抗吸附型PCA-kx在水泥颗粒表面具有优先吸附的作用,当硅质石粉含量不超过12%时,具有较好砂浆流动度保持作用。

采用玻璃平板试验、净浆流动度和自密实混凝土工作性等方法对开发的外加剂进行稳定性评价,优选出高稳定性的外加剂,并研究了不同胶材用量、含气量下自密实混凝土的工作性能和力学性能的变化规律,得出最佳配合比。结果表明,玻璃平板试验可以用来评价外加剂的稳定性,从而选出性能最优的高稳定性外加剂;推荐高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土配合比为总胶材510 kg/m^3,用水173 kg/m^3和含气量在(6±1)%时可以同时满足工作性能、力学性能和板面的质量要求。

通过总有机碳吸附试验,初步探究影响砂浆流动性的原因,再结合荧光、XRD和SEM,对具代表性的骆马湖砂黏土矿物成分进行分析,并研究其改善措施及开发抗泥剂。结果表明,聚羧酸减水剂主要被骆马湖砂黏土矿物中蒙脱土大量吸附,这类型砂会严重降低聚羧酸减水剂的塑化性能;提高水胶比和减水剂掺量均能明显增加砂浆的流动性;开发出的两款抗泥剂KNJ-1和KNJ-2均能增大砂浆流动性,降低砂浆的流动度经时损失,可全过程发挥作用;同时,KNJ-1+KNJ-2具有良好的协同效果,"隔离与阻止"共同作用下好于单独使用的效果。