主要研究了低品位二、三级硅藻土与纤维素醚协同作用对薄灰缝砌筑砂浆保水性能的影响。试验结果表明,经活化处理的硅藻土能显著提高砂浆的保水性以及力学性能,经10 min机械活化、2 h 600℃热活化处理的硅藻土薄灰缝砌筑砂浆保水率最高可达95.7%,较空白组提高了22%;HPMC能提高砂浆的保水性,但明显降低砂浆的力学性能,掺量为0.27%时,砂浆的保水率达到最优99.4%;当硅藻土与纤维素醚混掺时,保水率≥99%,能显著降低纤维素醚用量,有较好的经济与环保价值。

研究了石膏浆液pH值、纤维素醚类型、胶凝材料体系、石膏缓凝剂对石膏基自流平砂浆流动性的影响。结果表明:与以上其他影响因素相比,浆液pH值对石膏基自流平砂浆流动性的影响最大;提高石膏缓凝剂用量,在增加流动度的同时也增加了砂浆泌水、沉降程度;以石膏为主要胶凝材料的自流平砂浆中,掺入粉煤灰、矿粉及普通硅酸盐水泥均能提高流动性;缓溶型纤维素醚更适用于石膏基自流平砂浆。配合比优化后的石膏基自流平砂浆流动度高、稳定性好,满足相关标准要求,有效改善了石膏基自流平砂浆目前存在的流动性缺陷问题。

为了解决沙漠砂在3D打印混凝土应用过程中存在黏聚性和保水性差、打印性能不良的问题,研究了4种不同掺量外加剂复掺对3D打印沙漠砂混凝土的流动性、凝结时间、建造性和可挤出性的影响。结果表明,沙漠砂作为骨料进行混凝土3D打印是可行的,通过掺入适量的减水剂(PCE)、纤维素醚(HPMC)、可再分散性乳胶粉(EVA)和速凝剂(CA)可有效改善混凝土的可打印性能。当沙漠砂混凝土的流动度在155~180 mm、贯入阻力在10~30 kPa范围内时,其性能满足3D打印混凝土的技术要求;当沙漠砂混凝土的流动度在160~165 mm、贯入阻力在17~23 kPa范围内时,其具有优异的可打印性能。

以流动度为控制指标,讨论了纤维素醚掺量和分子量变化对脱硫石膏基自流平砂浆性能的影响,测试了纤维素醚对脱硫石膏水化热的影响规律。试验结果表明,纤维素醚掺量和分子量的增加,显著增大了砂浆的黏度和保水性,同时,凝结时间延长,力学性能呈下降趋势,相较而言,分子量的增加对砂浆宏观性能的影响小于掺量的变化。在相同流动度时,纤维素醚掺量增加导致的用水量增加和体积密度的下降是砂浆力学性能下降的主要原因。

研究了不同黏度不同掺量的羟丙基甲基纤维素(HPMC)对普通砂浆(砌筑砂浆、抹面砂浆)保水性能的影响。研究发现,HPMC能大幅提高砂浆的保水性,较大改善砂浆的施工性能,其合适掺量为0.4‰~0.5‰。在相同黏度不同掺量的HPMC条件下,砂浆的用水量基本保持不变,表观密度略有增加,保水率随着HPMC用量的增加而增加。在不同黏度相同掺量的HPMC条件下,砂浆的用水量同样基本一致,表观密度也是略有增加,保水率随着HPMC黏度的增加而增加。