减水剂在粉煤灰水泥浆体中的吸附及其流变性能影响

针对减水剂—粉煤灰体系的相互作用与分散特性开展研究,通过采用不同性质的粉煤灰和减水剂,研究了减水剂在水泥等胶凝颗粒上的吸附量、zeta电位等界面化学性质,并且测定了不同系统的屈服应力和塑性黏度等流变特性,建立了减水剂吸附量、zeta电位和水泥浆体流变参数之间的关系。试验结果表明:高效减水剂在粉煤灰颗粒表面的吸附规律与水泥颗粒完全不同。由于粉煤灰颗粒较为光滑并且表面动电位为负值,因此对高效减水剂的吸附能力较弱,其吸附能力随粉煤灰密度和颗粒大小差异较大。对于粉煤灰水泥浆体,其流变参数变化与减水剂吸附量关系较小,主要受粉煤灰技术性质的影响。由于粉煤灰表面动电位绝对值远高于掺入减水剂的硅酸盐水泥颗粒表面动电位绝对值,因此其自身具有颗粒分散趋势,及粉煤灰颗粒自身具有增加水泥浆体流动能力的能力。硅酸盐水泥和粉煤灰颗粒吸附萘系减水剂的能力大于吸附聚羧酸盐减水剂的能力。     

掺黏度改性剂与减水剂水泥浆的zeta电位研究

采用zeta(ζ)电位仪研究了黏度改性剂(VMA)、减水剂单掺以及VMA与减水剂复掺对水泥浆ζ电位的影响.结果表明:由于水泥粒子吸附VMA或减水剂分子,因此单掺VMA或减水剂水泥浆ζ电位降低.VMA与聚羧酸系减水剂(PC)同掺水泥浆表现出来的主要是水泥粒子吸附PC分子后的ζ电位特性;VMA与萘系减水剂(NF)同掺水泥浆ζ电位绝对值比单掺NF水泥浆低.无论是滴加PC到掺VMA水泥浆中还是滴加VMA到掺PC水泥浆中,水泥浆ζ电位都有所提高;VMA的加入使得掺NF水泥浆的ζ电位升高,但仍低于两者同掺水泥浆的ζ电位;在掺VMA水泥浆中,当NF滴加量达到一定值时,水泥浆ζ电位绝对值甚至高于两者同掺水泥浆ζ电位绝对值.     

磺化纤维素减水剂在水泥颗粒表面的吸附与作用机理

对比研究了磺化纤维素(CS)和商品萘系高效减水剂(FDN)在水泥颗粒表面的吸附特性、ζ电位以及减水剂掺量对流动度的影响。探讨了磺化纤维素减水剂的作用机理。结果表明,减水剂吸附改变了水泥颗粒表面结构与电化学性质,通过静电斥力和空间位阻发挥分散作用。掺加CS后水泥颗粒的ζ电位较FDN的小,而CS在水泥颗粒的吸附量较FDN的大;FDN的分散作用主要依赖于ζ电位的静电斥力;CS对水泥的良好分散作用是由静电斥力和空间位阻共同作用;由于新生水化产物对静电斥力的屏蔽作用,静电斥力引起的分散作用稳定性较差,流动度经时损失大;空间位阻效应受水化影响较小,其分散作用的稳定性较好,流动度经时损失较小。     

高效减水剂对水泥悬浮体分散机理的探讨

<正> 目前,国内外研究和应用的高效减水剂是含单环、多环或杂环芳烃的聚合物电解质,其分子量在1000～20000的范围。然而性能最佳的两种是萘磺酸盐甲醛缩聚物和磺化三聚氰胺甲醛树脂。由于高效减水剂对水泥浆的分散作用或抗凝聚作用,使水泥混凝土的流动性大大提高。为了研究高效减水剂对水泥悬浮体的分散作用及其作用机理,我们用沉降分析方法     

聚丙烯酰胺对水泥浆体流动度的影响机理研究

研究了聚丙烯酰胺(PAM)对水泥浆体流动度的影响规律,测试了水泥颗粒的粒径分布、水泥浆体的流变参数和水泥颗粒对减水剂的吸附率,分析了PAM影响机理。结果表明：微量的PAM可使水泥浆体的流动度显著下降;PAM促进了水泥浆体絮凝、提升了水泥浆体的黏度是造成水泥浆体流动度不良的主要原因。     

减水剂在水泥颗粒表面的吸附特性研究进展

综述了减水剂在水泥颗粒表面的吸附特性以及减水剂吸附对水泥浆体固液界面性质和水泥水化的影响，分析了影响减水剂吸附效果的主要因素（水泥矿物组成、可溶性碱式硫酸盐、减水剂掺法和减水剂分子结构），介绍了减水剂吸附量的常用微观测试手段，并讨论了减水剂研究中存在的问题．     

减水剂对水泥浆体流变特性的影响

前言近年来,美国 M.Daimon 和 D.M.Roy 教授、日本服部健一博士等人在水泥浆体中加入超塑化剂研究方面做了不少工作,他们认为:水泥和水搅拌后,同液相界面产生接触电位差,不同电荷的离子凝聚形成双电层结构,这时,由于带电颗粒间相互作用,双电层重叠,产生静电斥力而使颗粒分散;由于颗粒间存在范德华力而形成吸附层,使表面电位逐渐降低,界面形成ξ电位。掺入减水剂后,有机阴离子被吸附在水泥颗粒的表     

葡萄糖酸钠对水泥浆体流动度的影响及作用机理

研究了葡萄糖酸钠对掺减水剂水泥浆体流动度的影响,并通过测试减水剂在水泥颗粒表面的吸附率、水化产物含量、固体颗粒的比表面积,分析了葡萄糖酸钠对流动度的影响机理。结果表明：葡萄糖酸钠的掺入提高了水泥浆体的流动度,降低了减水剂的吸附率,抑制了水泥浆体中早期钙矾石生成,但加速了中期钙矾石的生成速率,使钙矾石总量提高;葡萄糖酸钠降低了水泥浆体早期的比表面积,但后期比表面积明显增加。     

功能单体对聚羧酸减水剂性能的影响

采用自由基聚合法,以丙烯酰胺（AM）、N,N二甲基丙烯酰胺（DMAA）和2丙烯酰胺基2甲基丙磺酸（AMPS）作为功能单体,以不同摩尔比替代聚羧酸减水剂合成过程中小分子单体丙烯酸（AA）,合成一系列带有不同官能团的聚羧酸减水剂.采用傅里叶红外表征了减水剂的分子结构,通过测试掺有减水剂的水泥净浆流动度、减水剂在水泥浆体中的吸附量、水泥浆体的zeta电位及水泥水化热曲线,来研究不同主链官能团对减水剂各项性能的影响.结果表明：功能单体AM,DMAA,AMPS完全代替AA后,所合成的减水剂对水泥浆体的减水分散能力均有所减弱,甚至完全丧失;减水剂分子链所带负电荷越多,其在水泥浆体中吸附量越大;—SO-3对减水剂在水泥表面的吸附能力贡献小于—COO-,这主要是—COO-与Ca2+较强的络合作用所致;羧基是减水剂对水泥水化进程起到延缓作用的关键因素.     

粘土对聚羧酸减水剂分散性能影响综述

掺加聚羧酸减水剂能明显改善新拌水泥浆体的流动性,而粘土的存在会降低聚羧酸减水剂对水泥、混凝土的分散能力。本文主要分析骨料中粘土矿物的种类及性质,概述了粘土对聚羧酸减水剂分散性能的影响,并解释了作用机理。通过阐述粘土对聚羧酸减水剂吸附能力的影响因素,进而提出改善粘土对减水剂劣化作用的措施,对生产实践起一定的指导作用。     

聚羧酸减水剂在混凝土中的应用及作用机理研究

探讨了聚羧酸系减水剂与萘系减水剂对水泥净浆和混凝土性能不同的作用效果,通过XRD、TG-DSC、ζ电位分析,研究了聚羧酸、萘系减水剂对水泥水化的影响规律及其作用机理。结果表明:与萘系减水剂相比,聚羧酸减水剂依靠静电斥力和空间位阻作用,对水泥颗粒有更好的分散性能和分散保持性,能有效抑制水泥的早期水化和水化产物最初相的析出、减少水化产物CH晶体的生成,而不影响后期混凝土结构的发展。     

新拌水泥浆体自由水定量表征方法及作用机理

将(新拌)水泥浆体流变性能与水泥颗粒堆积密实度相关联,研究了水泥浆体中自由水的定量表征方法及作用机理.结果表明:利用塑限和液限可以对浆体中自由水分进行分类.第1类自由水,即超过塑限的水分,主要使水泥颗粒产生物理分离.第2类自由水,即超过液限的水分,可使水泥浆体在重力作用下产生流动.减水剂提高水泥浆体流动性不仅是由于其对水泥颗粒具有分散作用,更主要是因为其能降低水泥颗粒对水分的吸附作用,降低水泥颗料弱结合水量,提高浆体自由水量.将水泥浆体流动性能与自由水量进行关联,就能够准确有效地调控水泥浆体的流动性能.     

减水剂对水泥品种适应性的探讨

本文用胶体化学的理论分析和讨论了水泥浆絮凝现象的本质和减水剂的作用机理。提出:不掺外加剂的新拌水泥净浆的絮凝及流变性主要受浆体中颗粒间的范德华引力和以ζ电位表征的静电斥力之间的矛盾支配;减水剂的作用机理应从多种作用的共同结果考虑,高效减水剂以产生较高的双电层静电斥力为主,木钙虽也产生一定的双电层静电斥力,但以产生大分子保护作用为主;高效减水剂先掺时其作用可概括为“近程吸附——部分电荷中和”,后掺时为“远程吸附——ζ电位迭加”。本文还提出:随着硅酸盐水泥熟料中 C_2A、C_4AF 的增加,阴离子高效减水剂对水泥的作用效果变差。为此,可用后掺法加入高效减水荆,或用复合使用法,即先掺少量具有大分子保护作用的木钙,隔一定时间再掺高效减水剂。后一方法也适用于解决流态混凝土中坍落度损失加快的问题。     

混凝土减水剂研究现状和进展

混凝土减水剂能吸附、分散水泥颗粒,释放水泥凝聚体中所包含的水分,提高混凝土强度和密实性。简要回顾了近年来混凝土减水剂研究现状,阐述了以木质素磺酸盐减水剂为代表的普通减水剂和以聚羧酸盐减水剂为代表的高效减水剂的合成技术与性能特点,认为开发减水率更高、性能更优异、经济性更好的新产品是今后高性能混凝土减水剂发展的主要方向。     

减水剂对水泥浆体水化性能和孔结构影响的试验研究

研究了木质素磺酸盐(LS)、萘系(FDN)及聚羧酸系(PC)三类混凝土减水剂,对水泥浆体水化性能及孔结构的影响.三种减水剂不同程度地延缓水泥早期水化,而对后期水化放热速率及产物均无影响.测试养护28 d、90 d的硬化水泥浆体中的孔隙率,不同减水剂对浆体孔径分布和孔隙率影响也不同,孔径小于0.1μm的孔隙率:PC远大于FDN和LS;孔径大等于0.1μm的孔隙率:LS＞FDN＞PC.减水剂对水泥浆体孔结构影响与掺减水剂的水泥浆体的絮凝结构有关,正是由于聚羧酸系减水剂对水泥的强分散能力,使得水泥遇水后形成大量体积较小的絮凝结构.     

减水剂与水泥的相容性与中间相含量的关系

有研究表明,水泥与高效减水剂的相容性与水泥对高效减水剂的吸附量有关,而水泥对高效减水剂的吸附形式和吸附产物存在着两种不同的观点。一种观点认为,高效减水剂吸附在水泥颗粒表面,降低其表面能,并且在其表面形成强电场的吸附层,使水泥颗粒分散,流动性显著增大。但由于高效减水剂对熟料矿物是有选择性的吸附,使中间相尤其C3A和C4AF与水接触后立即具有足够的吸附层,其数量越多,吸附高效减水剂的量就越多,而C3S尤其是C2S吸附的较少,这种不均匀吸附使高效减水剂的分散作用不能充分发挥。因此,中间相尤其C3A和C4AF含量越少的水泥     

聚羧酸系减水剂对水泥分散和水化产物的影响

合成了3种聚氧乙烯链长的聚羧酸系减水剂,表征了它们的相对分子质量,并研究了它们对水泥颗粒分散性能和水泥水化产物性质的影响.研究表明:长短支链交替组成的聚羧酸系减水剂对水泥颗粒具有较好的分散性能,聚羧酸系减水剂的分散机理主要是其支链产生的空间位阻作用;掺加聚羧酸系减水剂后,水泥浆体需水量减少,在水化28 d内,水泥熟料的水化速率减小,水化产物数量减少;水化产物的孔径范围变小,硬化水泥石密实程度提高.     

不同羧基密度聚羧酸减水剂对水泥浆体性能的影响

通过自由基聚合法,合成了一系列不同羧基密度的聚羧酸减水剂(PCE).研究了不同羧基密度的聚羧酸减水剂对水泥浆体流动度的影响规律,并采用紫外分光光度计、水化量热仪以及X射线衍射仪(XRD),测定了不同羧基密度聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,分析了不同羧基密度聚羧酸减水剂对水泥水化性能的影响.结果表明:聚羧酸减水剂分子中羧基密度越高,其在水泥颗粒表面的吸附量越大,对水泥浆体的分散性越好;聚羧酸减水剂分子中羧基密度的提高可促进水泥水化进程,表现为Ca(OH)_2生成量增加,水化加速期最大水化放热速率增加,水化加速期早期水化放热速率的加速率(KA-B)增加.     

高效能减水剂与表面张力

在水泥、混凝土中掺入少量外加剂能显著地改善混凝土施工性能、满足不同工程的特殊要求,这一事实已引起人们的重视。近十年来,高效能减水剂品种日益增多,使用日趋广泛。但对高效能减水剂(本文中主要指萘系高效能减水剂)分散作用的研究还很不够,对衡量其品质、性能的指标,我国目前也无统一规定。大量试验表明,高效能减水剂水溶液的表面张力对高效能减水剂的萘核数、扩散性、发泡、消泡性以及对掺有这种减水剂的水泥     

两性早强型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

以异戊二烯基聚氧乙烯基醚(TPEG)为大单体,丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为小单体,合成了一种两性早强型聚羧酸减水剂(PCE)。对比分析了两性PCE与阴离子型PCE对水泥吸附-分散性、凝结时间及水化性能的影响。结果表明,两性PCE相对于普通阴离子型PCE,其在水泥颗粒表面的吸附速率较低,达到吸附平衡时的饱和吸附量较小,对水泥浆体的分散保持性较好,可一定程度缩短水泥凝结时间,对预制混凝土早期具有增强作用。