新曼联(北京)工程材料技术研究院有限公司涉及行业有冶金、电力、化工、航天、纺织、核电、路桥、市政、工业或民用建筑等领域的设备安装、结构加固、建筑维修等国家重大工程项目中,积累了千余项工程业绩,其优异的产品质量和完善的技术服务受到了客户的一致好评。
在讨论温室气体的时候,通常会遇到一个很糟糕的问题:建筑用混凝土影响气候,它每年释放出的二氧化碳比全球空中交通还要多。究其原因在于水泥(一种建筑行业的粘合剂)的生产过程。水泥是由石灰石、粘土和泥灰岩碾磨、烧制而成的。
这个过程需要消耗大量能源,而且也从石灰石中去除了二氧化碳。全球5%以上的二氧化碳排放来自水泥的生产。达姆施塔特建设和建筑材料研究所所长,土木,Eddie Koenders教授认为,这种情况是可以改变的。他的团队正在研究将地聚合物作为水泥的一个很有前景的替代品。
地聚合物是双组份系统,由反应性固体(含有硅和氧化铝)和碱金属氢氧化物的活化液或碱硅酸盐溶液组成。固体是石头或矿物,这就是为什么地聚合物这个单词的前缀是“地质”(geo)。当活化溶液与固体粉末混合时(总量和各物质组成,根据应用目的不同而变化),得到一种像岩石一样坚硬的无机聚合物。分子组成、单体,是氧原子在四个角,硅或铝原子在内部的一个四面体结构。
“地聚合物”这个名字是70年代法国化学家约瑟夫•戴维德维茨提出的,到目前为止,该材料还没有进入大众市场,但是持续进行的气候问题争论,给地聚合物的研究提供了机会。“有一个巨大的国际利益驱动” Koenders说,他与来自西班牙、法国、奥地利和英国的企业与研究机构一起合作,正在制定该材料在欧盟项目中的应用。
地聚合物是以偏高岭土为原料,一种热处理的高岭土。当加热到600摄氏度时,高岭土改变了结构,变得更具有反应性,而且与活化液接触的时候凝结很快。问题是,预热处理也会消耗大量能源。
但是,由于高岭土在加热过程中不会释放出二氧化碳,而且点火温度比烧制水泥的时候要低的多,因此它的碳足迹更少。
偏高岭土是一种极好的材料,与用它制成的地聚合物密切合作,效果与它和水泥浆体的合作完全不同。例如,它们具有触变性:当你搅拌或摇晃它们时,它们能够溶解,像番茄酱一样,初它们粘着在瓶子里,然后突然涌出。活化液使地聚合物具有粘性,这就是为什么很难将它从模板上去除。
Koenders强调,如果它们有相同的可使用性,地聚合物会替代混凝土和水泥。他的工作人员,Neven Ukrainczyk博士和Oliver Vogt正在测试不同的原材料,改善处理方法。不太纯的高岭土,含铁的氧化物和其他矿物质,是更适合的原材料,而且更具成本效益。
粉煤灰,一种来自烟道气体的废物和石材火山土是偏高岭土的一种可能混合物或替代品。研究人员采集了来自艾费尔高原的火山土,它是火山喷发之后形成的。挖掘之后,火山土经过研磨,可以直接使用。另一个优点是它富含碱。
这样可以降低碱性活化液溶液的浓度,从而降低成本。本研究不仅聚焦于地聚合物的组成,也在寻找新的混合物(能够赋予新的建筑材料的性质)。例如,传统的减水剂,在自密实混凝土中与粘合剂颗粒分离,在地聚合物中就没有效果,因为地聚合物有不同的化学组成,因此必须重新设计它们。
粉煤灰基地聚合物混凝土基础试验结果分析
①.从表二的备注说明中可以看到,用四种水玻璃液体配制的粉煤灰基地聚合物混凝土,粘聚性良好,工作度较小,损失较大,且与奈系减水剂、羧酸减水剂均不相容。
②.从表二的抗压强度汇总可以看到,K类水玻璃与N类水玻璃,KF类水玻璃优于KY类水玻璃。这一结论是在标养试件和蒸养标养试件抗压强度中,得到的相同结论。
③.粉煤灰基地聚合物混凝土蒸养后强度远髙与标养强度,这一现象在各龄期对比试件中高低分明。
④.鉴于以上几点,确定在以级试验中只采用K类水玻璃,同时取消外加剂适应性试验,其它项目按原计划进行。
6.粉煤灰基地聚合物混凝土分级试验
①.分级试验是在基础试验成果上,进一步向0、C60各等级粉煤灰基地聚合物混凝土试验的提升。
②.分级试验只采用KF、KY两种水玻璃,维持基础试验中拌合溶液的相同质量和用量。分级提升粉煤灰的用量,形成不同的液胶比,以求得不同强度等级。
③.分级试验配合比的确定
地聚合物混凝土与普通混凝土交结应用技术研究
⑤.分级试验结果分析
从表四备注说明和抗压强度汇总可以看出,在锁定拌合液条件下,增加胶结材料无论多少,抗压强度不增反减。这充分说明,普通混凝土的恒定用水量法和鲍罗密公式,在粉煤灰基地聚合物混凝土中完全不适应的。普通混凝土是水化凝结原理,锁定用水量,实际上是锁定了混凝土的坍落度,胶结材料的增减,是不同水胶比的需求,也就是不同强度等级的需求。而粉煤灰基地聚合物混凝土,是以碱金属溶液作为拌合液,其凝结原理是,碱金属溶液对胶结材料中硅铝分子的溶解重组。从而形成新的无机聚合物板块,这种强度基础是建立在碱金属溶液对特定粉煤灰的浓度及比例上,加大或减少其特定质量指标,均不可能获得强度效应。故粉煤灰地聚合物混凝土,不宜作分级混凝土配制,只能按具体的粉煤灰品质,通过试验找出激发剂品种及用量,配制成等级的地聚合物混凝土,这是两种水玻璃材料得出的共同结论。
注浆料根据材料的成份可分为三种:地聚合物注浆料、聚合物水泥注浆料、超细水泥注浆料和水下抗分散注浆料。
应用范围:
主要是用于公路、机场、跑道、大坝坝基、矿山、隧道等松软地质岩层的地基、路基补强、加固与填充。
1.水利工程中大坝坝体及坝基裂缝灌浆;
2.灌筑地下防水帷幕,截断渗透水源,整体抗渗堵漏;
3.加固和提高松软土及岩石的力学强度,修复砼结构和恢复其整体性;
4.纠正因地层不稳定引起不均匀沉降而导致的大坝和高层建筑物的开裂、倾斜;
5.公路、桥梁、机场跑道等地基下陷的补浆加固;
6.各种地下建筑物开挖前的预处理以及地质钻探中复杂地层钻孔中的护孔固壁,止涌堵漏等工程;
7.复杂地层的流沙层固沙及淤泥质土层的固结。
地基注浆料 地聚合物注浆材料直销
地聚合物注浆加固补强技术是较好的路面非开挖式结构加固技术,结合地聚合物注浆加固技术在国内其他道路使用效果,值得在路面非开挖式结构加固中推广应用。地聚合物材料是以粘土、工业废渣或矿渣为原料,通过化学反应得到的具有与陶瓷性能相似的一类新型高性能碱激活胶凝材料,
地聚合物水泥注浆料是一种以高强度水泥、聚羧酸类超塑化剂、多元矿物质材料为主要改性组分的水泥基灌浆材料,具有流动性好、微膨胀、有一定韧性、与混凝土粘结力强、防腐耐久的特点,适用于混凝土结构裂缝宽度大于3以上裂缝的灌注修补及外包钢加固等。
钻孔:使用直径16的钻头钻孔,钻孔深度穿透水泥面板与基层,到达路床顶面(即钻孔穿透整个刚性结构层)。清孔:及时用清扫工具将孔周围钻杆带出的灰尘粉末清扫干净;用吹尘机或小型空压机密封通孔,并将孔内和孔周围灰尘吹净。制浆:地聚合物注浆料需严格按照水灰比进行注浆料搅拌。本次试验段地聚合物注浆混合料水灰比为0.34,制浆时在搅拌罐内做水位标记,每天施工完毕,制浆用的搅拌罐应及时清理清洗干净。
新曼联(北京)工程材料技术研究院拥有雄厚的科研实力,在建筑、环保、材料等领域,积累了多余项科研成果、配套技术;培养出众多工程技术、管理人才,获得多项国家及省部级设计和工程奖励。
新曼联(北京)工程材料技术研究院是从事新型建筑材料和工程材料的研究开发、生产销售及施工服务于一体的**企业。主营业务为灌浆材料、特性砂浆、结构加固材料、砼外加剂、防水防腐材料等。涉及行业有冶金、电力、化工、航天、纺织、核电、路桥、**、工业或民用建筑等领域的设备安装、结构加固、建筑维修等国家重大工程项目中,积累了千余项工程业绩,其优异的产品质量和完善的技术服务受到了客户的一致**。新曼联(北京)工程材料技术研究院拥有雄厚的科研实力,在建筑、环保、材料等领域,积累了多余项科研成果、配套技术;培养出众多工程技术、管理人才,获得多项国家及省部级设计和工程奖励。