将聚醚三元醇MN-500、EP-330N、MOCA、水发泡剂、匀泡剂、开孔剂、氧化铝耐磨填料、复合催化剂按比例搅拌均匀后,再与异氰酸酯预聚物混合反应制备了不同硬度和密度的微孔聚氨酯材料。分别研究了硬段含量、水发泡剂对聚氨酯材料密度、硬度和力学性能的影响。结果表明,聚氨酯的拉伸强度和硬度随着硬段含量的增加而逐步增大,断裂伸长率则是逐渐下降。随着水发泡剂用量的提升,材料的拉伸强度从4.1 MPa降至1.7 MPa,断裂伸长率从425%降至326%。发泡剂用量为0.10%时,其内部孔径为0.2~0.5 mm。表层经过激光微孔化处理后得到三维微孔聚氨酯材料,具有良好的透水汽性,以此作为模板衬模浇筑出来的混凝土表面致密、光洁平整、均匀,很大程度上减少了蜂窝麻面、砂线和裂纹。

研究了聚羧酸减水剂分子结构中几个因素,包括PEO接枝密度、侧链长短、减水剂分子量大小以及小分子单体的引入等,对新拌免压蒸PHC管桩混凝土的静浆流动度、减水剂分散时间以及蒸养强度的影响。结果表明,较低的PEO接枝密度、较长的侧链、适中的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将提高减水剂的减水率;较低的PEO接枝密度、较短的侧链、较高的链转移剂掺量以及较低的AMPS掺量将缩短减水剂的分散时间;较高的PEO接枝密度、较长的侧链、较低的链转移剂掺量以及更多的AMPS掺量将提高免压蒸PHC管桩混凝土的蒸养强度。

结合地铁管片自动化生产线所需混凝土的技术要求配制出不同性能的聚羧酸减水剂。通过测试混凝土的凝结时间、强度和表观质量及两种减水剂母液(S-PCE和H-PCE)的水化热曲线,分析了S-PCE和H-PCE配比对混凝土性能的影响。结果表明,S-PCE在未改变水泥水化机理和规律的前提下,能显著加速水化进程,提前结束诱导期。通过调整H-PCE和S-PCE的比例,可以实现对混凝土凝结时间和早期强度的控制,且对混凝土后期强度没有负面作用。