第一篇:如何提高型材低溫沖擊性能
如何提高型材低溫沖擊性能
1、對于配方原材料對低溫沖擊性能造成的影響,要重點加強對CPE的`研究,一要保證質量,二要保證有足夠的添加量。對型材低溫沖擊性能有嚴格要求的,要嚴格控制碳酸鈣的含量。
2、針對型材斷面結構對低溫沖擊性能的影響,要加強內筋的研究,在內筋與腔壁連接處,采用圓弧連接,內筋與支承面呈90度,筋的厚度應控制在1.2-1.5mm之間,這些措施均有助于提高低溫沖擊性能。
3、針對模具對低溫沖擊性能的影響,要加強應力缺陷可能造成低溫沖擊性能較差的研究,要加強異型材中應力測量的研究,找出最佳的冷卻工藝,采用緩冷方式比急冷更有利于提高型材低溫沖擊性能。
4、影響塑化的因素很多,建議通過二氯甲烷浸漬(GB/T13526-92)斷裂伸長率測試(GB/T1040-92)來確定最佳的塑化條件,同時認為當斷裂伸長率不低于150%時,型材有比較滿意的塑化度和低溫沖擊性能。
5、低溫沖擊實驗中,除嚴格按照GB/T8814-2004之規定要求外,將“使落錘沖擊在試樣中心位置”,理解為“使落錘沖擊在試樣的腔中心位置”,其結果更有現實意義。
第二篇:如何提高母豬的繁殖性能
如何提高母豬的繁殖性能
今年是氣候反常的一年,南方到廣東,北方到黑龍江,今年都出現了持續的高溫,給養豬業造成一定的壓力,給整個豬群的疾病防控帶來困難。母豬是豬場的根本,母豬的生產性能從一定程度上決定了豬場的成敗,養殖戶越來越重視母豬的健康問題。但今年夏季發現很多豬場的母豬生產性能下降,表現在斷奶后屢配不孕、子宮炎、產前產后不食、產子數少等一系列繁殖障礙。筆者現就母豬產生繁殖障礙的原因及如何提高母豬繁殖性能提出自己的看法。
造成母豬生產性能降低的主要因素:
營養性因素
營養物質攝入量不足,夏季炎熱高溫季節,由于豬的皮下脂肪厚,散熱能力差,豬的采食量、活動量相應下降,母豬繁殖所需的營養物質攝入不足,以致母豬發情排卵規律出現紊亂,從而影響配種和受孕,并出現死胎和弱胎。營養片面,青飼料缺乏或不足,夏季采食量下降,攝入的營養物質片面或某些營養物質缺乏(如硒元素、維生素A、E缺乏),加上青飼料缺乏或供給不足,影響正常繁殖活動。運動不足因素
夏季天氣炎熱,豬的運動量相對減少,加上目前一些豬場使用定位欄養殖,運動量更顯得不足。公豬運動量過少,會導致精液活力下降,直接影響受胎率;母豬運動量不足,會影響母豬的正常發情排卵,同時也會使母豬四肢乏力而影響配種受孕。
疾病因素
傳染病是造成母豬繁殖障礙的主要原因,危害最大。如細小病毒病、非典型豬瘟,乙型腦炎、鉤端螺旋體病、鸚鵡熱衣原體病、布氏桿菌病、藍耳病(豬繁殖呼吸障礙綜合征)、豬附紅細胞體病、弓形體病等。
母豬生殖道感染
主要由于衛生條件差,污染源過大或母豬初產胎兒過大以及母豬發生難產,補救方法不當或處理不及時等引起母豬生殖道受損,以致繼發感染子宮炎、子宮內膜炎、陰道炎等生殖道疾病,造成母豬不發情,發情不正常,屢配不孕或引起妊娠母豬流產等。
公豬的使用因素:夏季高溫季節,公豬的熱應激明顯,有的養殖場(戶)在高溫天氣下仍然白天使用公豬采精和配種,而且不注重對公豬的合理使用,久而久之,則對公豬的損傷較大,極易引起公豬的性機能下降,精液品質稀薄、量少,精子活力下降,死精、弱精增多,從而嚴重影響母豬的受胎率。
為了提高母豬的生產性能,我們采取了一些行之有效的方法,取得了比較理想的效果。
一、防暑降溫,預防發生應激。通風,也可建成可調節的屋頂通風窗和地面通風窗,夏秋季將豬舍門改裝成通風門,加強通風換氣,排除有害氣體。在豬場和豬舍周圍種植高大喬木,可減少陽光照射,降低環境及豬舍內氣溫。如果單靠開門窗自然通風不能降低舍溫,可采取機械通風,安裝風扇或送風機,促進空氣流動,有效降低空氣濕度,帶走舍內熱量。縱向通風比橫向通風效果好。濕簾風機降溫。濕簾風機降溫系統是近年來興起的效果比較理想的一種降溫方法,在上世紀80年代開始在國內出現,最早用于種雞舍的夏季降溫。其原理為在舍壁安裝水簾,用風扇對水簾吹風,因為水蒸發需要熱量,所以吹出的空氣溫度比舍溫低,冷空氣進入舍內降低舍溫。當濕簾厚度為12厘米,過簾風速為每秒1米~1.2米時,可使舍溫降低5℃~7℃。空氣越干燥、溫度越高,經過濕簾的空氣降溫幅度越大,效果越顯著。濕簾降溫目前比較適用于公母豬豬舍,成本也比較低廉,市場上有現成的產品銷售。
二、調整飼料,加強飼養管理。炎熱往往影響母豬的食欲,使其采食量下降、產熱增加。適宜的營養水平是提高種豬健康水平和繁殖性能的決定性因素。因此,應及時調整飼料配方,提高飼料的適口性和營養濃度,使母豬在采食量減少的情況下,也能滿足營養需要。
(未完待續)
第三篇:淺談提高接觸網性能的措施
摘要:本文簡單介紹了接觸網及其重要性,并從接觸懸掛、定位裝置、支柱基礎三方面存在的問題著手,提出了相關措施,對接觸網的性能進行改良。
關鍵詞:接觸網;支柱基礎;懸掛;彈性 定位裝置
根據國家積極擴大內需、加快鐵路基本建設的戰略部署,到2010年,我國鐵路營業里程將達到11萬km,電氣化率達到50%以上。鐵路電氣化是中國鐵路發展的最終目標。而作為電氣化鐵路牽引供電系統的主體接觸網,其性能的優劣直接決定著電力機車受電弓的受流質量,最終影響列車的運行速度與安全。而且接觸網的特殊性主要表現在露天設置,對氣候變化敏感;無備用性(決定它的脆弱性和重要性);機電復合性;負荷的不確定性和移動性。由于這些特殊性,接觸網故障復雜而頻發。因此對電氣化鐵路接觸網的探討任重而道遠。
接觸網擔負著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機車使用的重要任務。因此接觸網的質量和工作狀態將直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。為了解決接觸網的一些常見故障和提高接觸網的性能,本文從接觸懸掛、定位裝置和支柱三個方面提出了自己的建議。
接觸懸掛
接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上,其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。接觸懸掛的彈性是其質量優劣的主要標志。接觸懸掛的彈性是指懸掛中某一點在受電弓的壓力下,每單位垂直力使接觸線升高的程度。
接觸懸掛彈性的衡量標準有二:一是彈性的大小,取決于接觸線的張力;二是彈性的均勻程度,它取決于接觸懸掛的結構。為了使接觸懸掛具有良好的彈性,以使受電弓高質量地取流,從而提高電力機車的運行速度,就必須對與懸掛彈性有關的設備結構進行研究和改革。
改善接觸懸掛彈性及取流的條件有二:其一,盡量使受電弓對接觸線的壓力不隨受電弓的起伏波動而變化,這就需要從受電弓結構方面研究改進;其二是使受電弓沿接觸線滑行時接觸點的軌跡,盡可能地近于水平直線。如果要達到上述后一種條件的要求,就要盡量地減小接觸線的馳度,改善接觸懸掛的彈性、性能。改善接觸懸掛的彈性性能,重點應在于提高定位點、分段分相、絕緣器、線岔等處的彈性,同時盡量使全線接觸懸掛的彈性均勻一致。有條件的話可以采用雙鏈形接觸懸掛和其它復合鏈形懸掛(即具有彈性裝置吊線的多鏈形懸掛)。改善張力自動補償裝置,研制新型補償器結構以保證懸掛中線索的恒定張力;減輕接觸懸掛(特別是接觸線上)的集中重量,采用輕型零件;研制新型高強度的接觸線以提高接觸線和輔助繩索的張力等都是改善接觸懸掛彈性的重要措施和手段。
改善接觸網彈性的措施很多,但由于這些辦法改造難度大,投資高,不適合我國的國情,基于我國的接觸懸掛的現狀,對于提高接觸懸掛的彈性,本文介紹以下兩個措施:
(1)采用帶彈性吊弦的接觸懸掛
我國電氣化鐵道大多采用簡單鏈形懸掛,這種懸掛型式在定位點處易產生硬點,受電弓在跨距中間和定位點處的導線抬高量相差較大,整個跨距內的接觸網彈性不均勻,高速行車時受電弓離線、拉弧現象比較明顯。根據資料顯示簡單鏈形懸掛彈性的非均勻度,在靜態情況下為25%,動態情況下為28%,而這些遠大于10% 的非均勻度是不適合高速行車要求的(國外高速鐵路接觸網的彈性非均勻度標準為不大于10%)。根據國外比較成熟的經驗,電氣化水平較高的國家均采用帶彈性吊弦的接觸懸掛,這種懸掛型式在支柱處的彈性可達到跨中的90%,從而可以使非均勻度小于10%。低于10%的非均勻度是高速鐵路接觸網所追求的目標。所以必須從改善彈性的非均勻度人手,將現有的簡單鏈形懸掛改為帶彈性吊弦的鏈形懸掛,從而使整個跨距內彈性趨于均勻,采用此種措施后,列車速度可達到160km。
(2)增加接觸線的張力
考慮到線索的安全系數及接觸線磨耗后能夠承受的張力減小,我們可以適當地增加接觸線和承力索的設計張力,如將接觸線的張力增加到15kN,承力索的張力增加到20kN,即接觸線的張力增大50%,根據有關數據顯示,接觸網的彈性可以減小33%。由此可見增大張力可有效地減小接觸懸掛的彈性。而減小彈性正是我們提速所追求的目標。
定位裝置包括定位管和定位器,其功用是固定接觸線的位置,使接觸線在受電弓滑板運行軌跡范圍內,保證接觸線與受電弓不脫離,并將接觸線的水平負荷傳給支柱。
因腕臂定位環斷裂后定位器(管)脫落低于接觸線以及定位環斷裂后接觸線失去定位使拉出值發生變化造成的弓網事故屢見不鮮。這類事故一般發生在定位偏移量大、偏轉活動頻繁的錨段關節處以及曲線內側反定位和靠近錨段關節反定位的腕臂定位環處。接觸網運行時間越長,這類事故的發生就越頻繁。為防止以上事故的發生,本文采取的措施是:用靈活偏轉且各零部件之間的連接沒有開口的新零件取代反定位處的腕臂定位環。
開口的新零件取代反定位處的腕臂定位環。
腕臂定位環斷裂的現象96%均發生在錨段關節處的非支反定位、曲線內側支柱反定位和靠近錨段關節反定位處。造成以上部位定位鉤環經常斷裂及環鉤脫離的原因除部分屬材質問題外,95%以上的是定位處的定位鉤與定位環之間一直處于非正常的受壓狀態造成的。在反定位支柱上,腕臂與反定位管間的定位環承受著壓力,鉤與環間產生2個接觸點:定位鉤頂部外緣與定位環根部內緣的點和定位環頂部側緣與定位鉤根部內緣的點。當定位管受力偏轉時,由于壓力作用使定位環根部將對定位鉤頂部產生一個摩擦阻力,此時定位環頂部的點將同時受到定位環根部側緣給它的推力的作用,其大小與相等且與定位環所受壓力成正比。推力將使定位環頂部產生一個以定位環根部為軸心的轉動扭矩。該扭矩將使定位環以定位環根部內緣的點為支點發生一定程度彎曲,其彎曲程度與定位環所受壓力大小及定位管偏轉角度有關。同時,當定位管偏轉角度較大時,定位環很容易從定位鉤的開口處擠出而使定位鉤失去固定。
經過計算,對于全補償接觸懸掛的一般錨段,在靠近錨段關節附近,定位器(管)的最大偏量亦有145mm(晝夜溫差取20℃),由于溫差變化,定位器(管)每晝夜要偏轉2次,即定位環頂部的點將每夜受到2次方向相反的扭矩的作用而產生彎曲(盡管彎曲程度很小),在長期運行中,定位環根部的點處終因長時間往復彎曲而發生疲勞斷裂。而且距錨段關節越近和反定位管所受力和曲線力越大的定位處,定位環的斷裂越頻繁,定位鉤從開口處脫出的幾率也就越高。由上述分析得知,定位鉤環的連接方式不適應在受壓力狀態下的反定位處工作。因此,只有研制一種在受壓狀態下能靈活偏轉且各零部件之間的連接沒有開口的新零件,以取代反定位處(下轉286頁)(上接284頁)的腕臂定位環,才能從根本上增強定位裝置的性能,防止因腕臂定位環斷裂或定位環自定位鉤的開口處擠出而造成的弓網事故。
支柱基礎
支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷,并將接觸懸掛固定在規定的位置和高度上。
隨著電氣化鐵道的運營,接觸網支柱基礎長期遭受環境和列車載荷的反復作用,并由于線路路基修建以及電氣化改造時受技術條件、經濟條件、施工質量與工藝標準的限制和影響,接觸網支柱基礎存在著一些影響安全供電的潛在隱患,如:支柱基礎下沉、基坑土質沉陷流失、支柱基礎邊坡滑塌等,接觸網支柱基礎病害的存在,直接影響了接觸網檢修質量的穩定性,加重了接觸網養護維修工作質量,也縮短了支柱所掛接觸網維護周期。隨著鐵路運輸向高速、重載方向的發展,線路路基的荷載條件會發生變化,接觸網支柱基礎情況也將隨之發生變化,支柱基礎病害的產生、發展和整治,應當引起與安全供電有關管理和技術人員的高度重視,并作為一項影響安全供電的潛在重要隱患予以充分重視并加以研究。本文提出以下五個建議(1)改造支柱基礎底部。在既有營運線上施工改造,這項措施工程量大,在支柱基礎下沉量大的情
況下才可采用,否則盡量不動支柱基坑基礎。采用這種整治辦法,主要用于以下幾種情況:1)分層夯實基坑底部土質,提高基坑下基床密實度;2)更換土質,可采用生石灰磨粉、425號水泥、中粗河沙、水配合比為8:8:65:19(重量比)的改性材料,作為基坑底部填充材料,這種材料可以吸收土中水分,并與軟弱土體產生離子交換以及凝硬反應,形成具有一定強度、整體性好、水穩定性好的復合支柱基礎基底;3)采用漿砌一定厚度片石,甚至澆筑一定強度的鋼筋混凝土法,加固支柱基礎基底。
(2)加固支柱基礎周圍空洞及邊坡等病害。可采用:1)回填改良土的方法,在支柱基礎周圍更換按比例石灰:河沙:膨脹土:水=10:25:50:22配置的改性土,并分層夯實(每層300mm),增強土質穩定性;2)在支柱基礎表面鋪砌干砌片石,或用三七灰土封閉支柱基礎周圍;3)用漿砌300mm厚片石的方法進行邊坡表面加固;4)在支柱基礎表面周圍設置排水設施,及時、便捷地排走支柱基礎周圍積水,對于未影響支柱基礎穩固的空洞、浮土,可采用通過鉆孔、花管方式,用壓力注入水泥或化學漿液方式壓實、充填、改良支柱基礎周圍土體。
(3)整治電化改造所遺留支柱基礎工程質量問題以及因支柱上部接觸網縱向受力不均引起的支柱基礎偏斜,按不同情況,可采用檢調接觸網支柱附加懸掛、支持定位裝置等方式改善支柱縱向受力、橫向受力情況,或采用裝設臨時鋼支柱架空接觸網外三線、去除混凝土支柱受力方式,再進行支柱基礎的扶正、加固措施。
(4)對于早期出現的支柱基礎沉陷,在不影響接觸網安全供電的情況下,可采用做好加固措施后,在基礎周圍換填三合土以及在支柱基礎上裝設現澆鋼筋混凝土橫臥板,即:在基面以下一定深度處安裝鋼支架(類似安裝承錨角鋼)、并焊接上一定厚度鋼筋網格(厚度據支柱基礎周圍土質情況決定),用混凝土澆筑成砼橫臥板的方法進行綜合整治,現澆鋼筋混凝土橫臥板面積大小、厚度、數量可根據支柱周圍土體條件以及基礎外載荷情況決定,達到增強支柱基礎穩定性,以防支柱基礎的繼續沉陷。
(5)為增強受力支柱抗傾覆能力,還可對支柱基礎進行棱柱形基礎具體設計、整體澆筑杯基形基礎具體設計等設計方法,以達到支柱受力狀態的平衡和基礎的穩定。
總結
接觸網是一種特殊的供電線路,本文通過對接觸網各部分的認識以及對現存問題的建議,希望可以提高接觸網的運行品質和安全可靠性,為正在進行的大規模鐵路建設,尤其是電氣化鐵路建設提供有利的幫助,促進鐵路事業更加飛速的發展。
參考文獻
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【2】 高速電氣化鐵路接觸網于萬聚2003年 5月西南交通大學出版社
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【4】 淺談彈性懸掛接觸網技術 楊振華 2006年 1月維普資訊
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第四篇:提高低溫冷水機的效率方法
提高低溫冷水機的效率方法
低溫冷水機1月21日訊:低溫冷水機是什么?低溫冷水機能給我們帶來什么?低溫冷水機的結果如何?針對這些問題,我們一起去了解一下吧。
低溫冷水機一般是用制冷壓縮機進行冷卻的制冷設備及機組,廣泛應用于工業生產中,并且使用能耗也不容忽視。如何在使用制冷設備中達到穩定高效的運行,低溫冷水機如何使用才能發揮它的最高效率?同時制冷設備又在低負載狀況下,節約用戶能耗?
首先我們從制冷原理進行分析。制冷壓縮機將高溫高壓制冷劑氣體送入冷凝器冷凝冷卻,冷凝后的制冷劑經過干燥過濾器進行凈化,通過膨脹裝置進入蒸發器吸熱蒸發,把制冷劑變成高溫低壓的氣體回到制冷壓縮機。如此往復循環,形成一個制冷系統。所以合理地控制蒸發溫度(或蒸發壓力)和冷凝溫度(或冷凝壓力)是制冷設備的關鍵。
當蒸發溫度(或蒸發壓力)較低時,制冷設備的制冷量會減小,制冷設備的效率降低。當冷凝溫度(或冷凝壓力)較高時,制冷設備的能耗增加,影響制冷壓縮機的使用壽命和制冷系統正常運行。
低溫冷水機是通過制冷系統將水降溫至5~25℃來使用。
低溫冷水機冷凍式干燥機是通過制冷系統將壓縮空氣降溫至有效的露點溫度,把壓縮空氣中的水分、油份和雜質凝結結露排出,以達到潔凈的壓縮空氣。
故此制冷系統的蒸發溫度最好不要低于0℃;以免降低制冷效率和水結霜結冰。制冷系統的冷凝溫度不要高于54℃,但也不要低于38℃。因為蒸發溫度和冷凝溫度是相對應的,蒸發溫度低時,冷凝溫度也低;冷凝溫度高時,蒸發溫度也高。如果出現反差,那就是制冷系統配置和設備調試的問題了。
通過上述關于低溫冷水機的介紹您都明白了嗎啊?
以上信息由凱德利冷水機整理,轉載請注明
第五篇:聚羧酸高效減水劑的低溫合成技術及性能研究
聚羧酸高效減水劑的低溫合成技術及性能研究
---青島鼎昌新材料 引言近年來,混凝土外加劑的生產已經朝著高性能、無污染方向發展。以聚羧酸系為代表的第三代高性能減水劑大量應用于大型建設工程。該類減水劑的主要優點是摻量低、減水率高、高分散性、高保坍性、引言
近年來,混凝土外加劑的生產已經朝著高性能、無污染方向發展。以聚羧酸系為代表的第三代高性能減水劑大量應用于大型建設工程。該類減水劑的主要優點是摻量低、減水率高、高分散性、高保坍性、引氣量小、不泌水等,是配制高強度、高耐久性、大流態等高性能混凝土的首選減水劑,并被國內外公認為環保型高性能減水劑,對此類減水劑的合成研究是當前混凝土外加劑研究領域的最熱門課題之一。
目前,聚羧酸合成技術已經比較成熟、穩定,但仍存在著合成溫度比較高(60 ~80 ℃),整個反應時間比較長(5 ~7 h),生產效率低的問題對于在低溫條件下、高效合成減水劑的工藝罕見報道,因此開發出一種合成溫度低、反應時間短的合成方法顯得尤為重要。本研究從降低聚合反應的溫度(20 ~25 ℃)入手,以異戊烯醇聚氧乙烯醚、甲基丙烯磺酸鈉、丙烯酸、復合引發劑 E 等為原料,在較短反應時間內(2 h),通過自由基共聚合反應合成聚羧酸高效減水劑,實現一種聚羧酸減水劑的低溫合成技術。試驗
2. 1 主要原料和設備
異戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG2400),工業品;甲基丙烯磺酸鈉(SAMS),化學純;丙烯酸(AA),工業品;去離子水,工業品;氫氧化鈉,分析純;引發劑 E。
DF-101S 集熱式磁力攪拌(河南智誠儀器有限公司);DW-1 型電動攪拌器(江蘇省金壇市醫療儀器廠);分析天平(上海精密儀器有限公司);NJ-160A 水泥凈漿攪拌機(無錫市建鼎建工儀器廠);蠕動泵(保定創銳泵業有限公司)。2. 2 聚羧酸減水劑的制備
一定量的 TPEG2400 單體和 SAMS 置入四口燒瓶中,加入適量的去離子水,開啟蠕動泵,于2 h 內勻速滴加引發溶劑 E 及 AA 水溶液,反應過程中溫度保持在 20 ~25 ℃,滴加完成后,用 w(NaOH)=40% 的水溶液調節體系 pH 值至中性,即得聚羧酸產品。2. 3 產品性能測試
水泥凈漿流動度與 1 h 經時流動度的測量,按照 GB/T 8077-2012《混凝土外加劑勻質性試驗方法》,水灰比 0. 29,減水劑摻量 0. 18%,分別測定水泥凈漿流動度和水泥砂漿減水率。結果與討論
3. 1 酸醚比對減水劑分散性能的影響
在 25 ℃條件下,固定甲基丙烯磺酸鈉(SAMS)的配比,引發劑 E 用量為 0. 18%((相對于所有單體總摩爾量的百分比,下同),保持其他操作條件的相同情況下,考查不同酸醚比 n(AA)∶ n(TPEG2400)對減水劑分散性和分散保持性能的影響,試驗結果見圖 1。
由圖 1 可知,隨著 n(AA)∶ n(TPEG2400)的增大,凈漿流動度逐漸增大。當 n(AA)∶ n(TPEG2400)= 4時水泥凈漿流動度達到280 mm,1 h 后保持在270 mm。主要是由于減水劑吸附到水泥顆粒表面,TPEG 中的PEO 側鏈在水泥顆粒間產生良好的空間阻礙作用,使水泥顆粒不能彼此靠近,有效阻礙水泥的絮凝,且-COOH 與 PEO 側鏈的比例適當,主鏈上帶電荷基團的靜電斥力和側鏈上的空間位阻效應的協同作用充分發揮,分子結構合理,各官能團協調作用,使減水劑的分散性及分散保持性最好。當 n(AA)∶ n(TPEG2400)﹥4 時水泥凈漿流動度開始明顯下降,可能是因為丙烯酸濃度增大,丙烯酸的自聚傾向增強,很容易形成均聚物,導致水泥的分散性能及分散保持性能下降。
3. 2 SAMS 用量對減水劑分散性能的影響
在 25 ℃條件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)為 4∶ 1,引發劑 E 用量為 0. 18%,保持其他操作條件的不變情況下,考查不同甲基丙烯磺酸鈉對減水劑分散性和分散保持性能的影響,試驗結果見圖 2。
由圖 2 可知,隨著 SAMS 用量的增加,水泥的凈漿流動度先增大后減小。當 SAMS 用量0. 3 mol 時,減水劑的初始凈漿流動度達到 280 mm,1 h 后保持在 270 mm。這是因為 SAMS 具有親水基團-SO 3 H,具有較好的減水性和緩凝效果,隨著 SAMS 用量的增加,聚合產物的分散性顯著提高,但其用量過大時,SAMS 具有一定的鏈轉移作用,會影響減水劑相對分子質量的大小,易生成不易溶于水的聚合物。
3. 3 引發劑 E 對減水劑分散性能的影響
在 25 ℃條件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)為4∶ 1,SAMS 0. 3 mol,保持其他操作條件的不變情況下,考查不同引發劑 E 用量(相對于所有單體總摩爾量的百分比)對減水劑分散性和分散保持性能的影響,試驗結果見圖 3。
由圖 3 可知,隨著引發劑用量的增加,水泥的凈漿流動度先增大后減小,當引發劑用量為 0. 18% 時,水泥凈漿初始流動度達到 280 mm,1 h 后仍保持在 270 mm。當用量繼續增加時,水泥的凈漿流動度反而下降。
這是因為,在聚合反應中,引發劑不僅能起到引發聚合反應的作用,且具備一定的調節分子量作用。引發劑用量較少時,所得聚合物的主鏈聚合度相對較高,分子量較大,容易產生絮凝,當引發劑用量過高時,所得聚合物的主鏈聚合度過低,分子量較小,所帶的負電基團較少,靜電斥力小,減水劑的分散性能降低。1
3. 4 反應溫度對減水劑分散性能的影響 固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)為 4∶ 1,SAMS 的用量 0. 3 mol,引發劑 E 用量 0. 18%,在室溫下,采用恒溫水浴鍋控制反應溫度 10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃進行實驗,考查不同反應溫度對減水劑分散性和分散保持性能的影響,試驗結果見圖 4。
由圖 4 可知,減水劑的分散性隨著反應溫度的升高呈現曲線變化。反應溫度在 25 ℃時,所得減水劑性能最佳,可使水泥初始靜凈漿流動度達到 280 mm,1 h 后保持在 270 mm。當溫度高于 25 ℃時,引發劑 E 分解速率較快,聚合速度太快,支鏈太多,殘余單體數量較多,聚合反應不完全。當溫度低于 20 ℃時,引發劑 E分解速率降低,聚合速度變慢,單體轉化率降低。
3. 5 投料方式對減水劑分散性能的影響 根據自由基聚合原理,投料方式的不同會影響大單體和丙烯酸的共聚傾向及大單體的轉化率。在25 ℃條件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)為4∶ 1,SAMS 的用量0. 3 mol,引發劑 E 用量0. 18%,反應時間2 h,此處主要考查了不同投料方式對減水劑分散性能的影響:(1)全混法:將 TPEG、SAMS、AA、引發劑 E 一次性投入三口燒瓶中,控制溫度進行反應 2 h。(2)半混法:將一定配比的 TPEG、SAMS、AA 投入三口燒瓶中,引發劑 E 混合均勻后連續滴加 2 h 進行反應。(3)分別滴加法:將一定配比的 TPEG、SAMS 投入三口燒瓶中,AA 及引發劑 E 分別同時以滴加加入。試驗結果見圖 5。
由圖 5 可知,相同條件下,采用分別滴加法所得減水劑流動度較大,初始凈漿流動度達到 280 mm。主要原因是全混法和半混法反應體系中,活性較大的單體先行聚合,剩余活性較小的單體聚合速率較低,使得產品中有效成分較少,且分子量不均勻。而分別滴加法有效的控制了活性較高的單體的加入速率,所得產品結構合適、分子量均勻,其凈漿的流動度及保留性比較理想。因此,試驗中采用分別滴加法。
3. 6 反應時間對減水劑分散性能的影響
在 25 ℃條件下,固定 n(AA)∶ n(TPEG2400)為 4∶ 1,SAMS 的用量 0. 3 mol,引發劑 E 用量 0. 18%,保持其他操作條件的相同情況下,考查不同反應時間對減水劑分散性和分散保持性能的影響,試驗結果見圖 6。
在聚合反應中,自由基聚合反應,一般不存在中間產物,反應體系除了生成一定分子量的聚合物,就是未反應的單體。隨著反應時間的增長,減水劑大分子鏈上接枝的不同官能團的數目隨之增加,反應程度也隨之增加,所得減水劑的流動度也隨之增大。由圖 6 可知,反應時間 2 h 時,所得減水劑性能最佳,可使凈漿度達到 280 mm。當反應時間超過 2 h,凈漿流動度基本保持不變,因此最佳反應時間為 2 h。
3. 7 采用最佳工藝制得的減水劑性能測定
在25 ℃條件下,n(SAMS)∶ n(AA)∶ n(TPEG2400)=0. 3∶ 4. 0∶ 1. 0,2 h 內勻速滴加引發劑 E 及共聚單體AA 于 SAMS、TPEG 混合溶液中,共聚單體 AA 溶液先于引發劑 E 溶液滴加完畢,再用 w(NaOH)=40% 的水溶液中和,制得聚羧酸系減水劑。對此減水劑進行了水泥凈漿性能測試,在水灰比為 0. 29,摻量為 0. 18%條件下,水泥凈漿初始流動度為 280 mm,1 h 經時流動度為 270 mm,減水率達到 29%。合成的聚羧酸減水劑在低摻量下表現出很好的分散性與分散保持性能,且減水效果較好。結論
(1)本文研究一種聚羧酸減水劑的低溫生產工藝,通過單因素實驗分析,得到最佳工藝條件:反應溫度25 ℃,n(SAMS)∶ n(AA)∶ n(TPEG)=0. 3∶ 4. 0∶ 1. 0,引發劑 E 用量為 0. 18%,反應時間 2 h;(2)采用最佳工藝條件合成得到的減水劑,在水灰比為 0. 29,摻量為 0. 18% 條件下水泥凈漿初始流動度為 280 mm,1 h 經時流動度為 270 mm,具有較好的分散性與分散保持性能;(3)在混凝土中摻加采用最佳工藝制得的聚羧類減水劑,其減水率可達 27%,且強度越發穩定。與國內目前廣泛應用的聚羧酸類減水劑相比,該減水劑減水率高,保坍性好,合成工藝簡單,且聚合反應過程在室溫下即可完成,耗能更低,成本較低,具有良好的性價比和市場競爭力。
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