不同黏土对掺减水剂水泥净浆流动度影响

目的 研究4种不同黏土对掺聚羧酸减水剂及萘系减水剂水泥净浆流动度的影响规律并从黏土的吸附性能角度探究其影响机理.方法 采用水泥净浆流动度试验方法比较了4种黏土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响,通过TOC总有机碳测试仪测定了4种黏土对聚羧酸减水剂的吸附量.结果 4种黏土对水泥净浆流动度的影响差异较大,其中钙基蒙脱土和钠基蒙脱土的掺量为2％时,掺聚羧酸减水剂水泥净浆已基本没有流动度,掺萘系减水剂的水泥净浆流动度也有所下降,但降幅稍小,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆流动度无明显负面影响;钙基蒙脱土和钠基蒙脱土对聚羧酸减水剂的吸附量较大,伊利土、高岭土对聚羧酸减水剂的吸附能力和水泥相当.结论蒙脱土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度负面影响极为严重,而伊利土和高岭土对掺减水剂水泥净浆基本没有负面影响.     

无机盐对硫酸盐与聚羧酸减水剂相互作用的影响

目的 探讨硫酸盐对聚羧酸减水剂分散效果的影响机理,改善硫酸盐对聚羧酸减水剂吸附性能的影响.方法 在粉煤灰中掺入硫酸钠以改变其体系中硫酸盐的含量,然后在硫酸盐-聚羧酸体系中加入无机盐,采用总有机碳质量浓度(TOC)、ζ电位以及红外光谱等试验.结果 当粉煤灰中硫酸钠质量分数为3％时,加入3％的硝酸钡以后,吸附完成时外加剂溶液中有机碳的质量浓度从898 mg/L增加到914 mg/L,ζ电位的绝对值由11.11 mV提高到14.6 mV;加入3％的氯化钙,吸附完成时外加剂溶液中有机碳的质量浓度从898 mg/L增加到1 141 mg/L,ζ电位的绝对值由11.11 mV提高到15.91 mV;同时当粉煤灰中硫酸钠质量分数为3％时,红外谱中透射率明显下降,但向体系中加入无机盐(3％硝酸钡或3％氯化钙)以后,红外谱中百分比透射率有很大提高.结论 硫酸钠与聚羧酸减水剂本身存在相互作用,粉煤灰中硫酸钠的含量越多对聚羧酸减水剂的吸附量增大,在硫酸盐-聚羧酸体系中加入无机盐,可以减弱硫酸盐对聚羧酸减水剂分散效果的影响.     

蒙脱石与聚羧酸减水剂的插层反应机理

通过测定蒙脱石对两种不同聚羧酸减水剂的吸附量,并结合XRD、IR、TG和XPS等测试手段,对蒙脱石与聚羧酸减水剂的插层反应机理进行了探讨。结果表明:蒙脱石对聚羧酸减水剂的吸附量约是水泥颗粒的2~3倍,聚羧酸减水剂可以与蒙脱石发生插层反应,使层间距离增大,经过JS-1、BT聚羧酸减水剂处理后的MMT的层间距分别为1.70nm、1.63nm,相比空白样,增幅分别为12.58%、7.95%;聚羧酸减水剂存在于蒙脱石的层间,不破坏蒙脱石的硅氧、铝氧层结构;蒙脱石与聚羧酸减水剂的插层反应即对聚羧酸减水剂的吸附是造成流动性损失的根本原因。     

聚氧乙烯醚对水泥-蒙脱石浆体流动性的影响机理

利用XRD、IR、TG等测试手段,研究不同分子量PEG与蒙脱石的相互作用机理,同时探究不同掺量及不同分子量的PEG对蒙脱石-水泥-聚羧酸型减水剂浆体流动性的影响规律。XRD的分析显示,掺加PEG的蒙脱石层间距明显增大,且随PEG分子量的增大,蒙脱石的层间距增大,说明蒙脱石与不同分子量的PEG发生插层反应;红外谱图与热重曲线也说明PEG进入了蒙脱石的层间结构;流动性的分析表明,掺加PEG后,可大幅度降低蒙脱石对水泥-聚羧酸型减水剂浆体流动性的负面影响,且随PEG分子量的增大,PEG的作用效果越显著。由此可推断,PEG进入蒙脱石的层间结构,阻碍聚羧酸型减水剂侧链结构与蒙脱石的插层反应,降低聚羧酸型减水剂的无效吸附,增强聚羧酸型减水剂的抗泥能力。     

粉煤灰、减水剂对水泥浆体相容性影响的试验研究

通过调整萘系和聚羧酸系减水剂的含量,观察水泥浆体的流动性和流动性经时损失的变化,由此确定减水剂的饱和点和减水剂对水泥相容性影响;减水剂在饱和点掺量时,调整粉煤灰掺量,研究粉煤灰掺量对水泥相容性的影响.结果表明:水泥浆体的流动度随减水剂掺量的增加而增大;萘系减水剂的饱和点掺量为0.8%,聚羧酸系减水剂的饱和点掺量为1.4%;在减水剂饱和点附近,静置35 min、60 min,萘系、聚系减水剂流动度经时损失分别为65%和39%,且聚羧酸系减水剂具有滞后性;聚系减水剂与水泥的相容性优于萘系高效减水剂;在减水剂饱和点掺量处,随着粉煤灰含量的增加,水泥浆体的流动度增大.     

减水剂在水泥-水界面的吸附现象

目的 研究水泥与减水剂在水介质中的一系列界面物理化学现象,分析水泥与减水剂的相互作用机理,确定系统中界面物理化学现象,指导混凝土外加剂的生产实践.方法 实验选用了萘系减水剂(UNF-5)、氨基磺酸盐系减水剂(AS)、聚羧酸系减水剂(PC-1,PC-2)4种减水剂和基准水泥,研究减水剂在水泥-水界面的吸附现象,通过吸附现象分析减水剂对水泥-水界面动电性质的改变,同时根据吸附量、ζ电位讨论减水剂对水泥净浆流动度的影响.结果 在吸附平衡时,吸附量由大到小排列为UNF-5＞AS＞PC-1＞PC-2.随着吸附量的增加,水泥颗粒表面ζ电位随之增大,最终导致水泥净浆流动度也随着增大.结论 减水剂在水泥-水界面的吸附等温线为双平台型(LS),属于多分子层吸附.阴离子型减水剂皆会通过静电斥力使水泥颗粒得到分散,其中氨基磺酸盐系减水剂和聚羧酸系减水剂通过静电斥力和空间位阻双重作用使水泥颗粒得到分散,从而使水泥的净浆流动度得到提高.     

基于后掺法的混凝土坍落度恢复技术研究

通过水泥对减水剂的吸附、水泥浆溶液Zeta电位、净浆流动度和混凝土坍落度等试验,分析了后掺聚羧酸减水剂量和添加时间对水泥净浆流动性、混凝土工作性能的影响及其相互关系,在此基础上提出了恢复混凝土坍落度的技术方法。结果表明:后掺法通过降低水泥颗粒对减水剂的吸附和减小颗粒的Zeta电位,能够有效避免早期水化产物对减水剂的吸附包裹,提高减水剂的有效分散能力;减水剂后掺的量与时间的合理匹配,可在一定时间内恢复混凝土坍落度,当先掺80%、后掺20%的减水剂时,在2h内可以显著地改善坍落度损失。     

石膏与聚羧酸对C3A水化进程及产物组成的影响

研究了石膏、聚羧酸减水剂对固相法制备的铝酸三钙(C3A)水化反应的影响。结果表明,纯水条件下,C3A水化产物为C3AH6,水化放热总量约为879.99J/g,水化反应2h时放热量达到最大;石膏加入后会使体系水化放热时间延长,同时会改变C3A水化产物组成:石膏加入量较小时,水化产物主要为AFm;石膏过量时,水化产物只有AFt;聚羧酸减水剂的加入也会延缓C3A水化反应,且在同一反应龄期内,随着聚羧酸减水剂掺量的增大,C3A的水化程度呈降低趋势。利用电导率进行测试,可以发现聚羧酸减水剂的加入会降低液相中钙离子浓度,从而延缓了C3A的水化。     

聚羧酸减水剂活性大单体聚合机理及合成研究进展

大型混凝土工程中,原料砂石中的少量泥土对聚羧酸减水剂（Polycarboxylate Superplasticizer,PCE）存在严重的吸附,导致减水剂的性能下降。因此,以提升聚羧酸减水剂的性能和抗泥性为目的的改性研究是当下减水剂领域研究的热点。而聚羧酸减水剂活性大单体的合成是聚羧酸减水剂改性过程中重要的一环。本文介绍了高分子聚合中常见的机理及不同机理所使用的催化剂及其研究进展,并总结了不同聚合机理在聚羧酸减水剂活性大单体的合成中的优缺点,并对适用于不同机理的催化剂的发展方向和研究前景进行展望。     

牺牲剂对含泥砂浆性能的影响研究

选取表面活性剂作为泥土"牺牲剂",通过将其与聚羧酸系减水剂复合使用,研究了"牺牲剂"对含泥砂浆流动性、凝结时间及力学性能的影响。研究结果表明:"牺牲剂"与聚羧酸系减水剂复合使用时可明显改善含泥砂浆的初始流动性及流动性保持性能,当"牺牲剂"达到饱和掺量0.4%时,砂浆流动性最大且流动性保持性能最佳;二者复合后的相容性好;"牺牲剂"掺量不宜大于饱和掺量,否则会造成体系缓凝及力学性能的劣化。分子量和红外光谱的结果表明"牺牲剂"不具有聚氧乙烯长侧链结构且分子量较小,更易优先被粘土吸附从而提高含泥砂浆的流动性。     

Sr、Cs在碱矿渣-粘土复合水泥水化物粉体中的吸附行为

水泥的水化物对核索离子吸附性能将影响水泥固化体对核索离子固化性能。应用静态吸附法研究碱矿渣一粘土复合水泥（AASCM）水化物粉体对模拟放射性核素Sr、Cs的吸附性能及其影响因素，并和硅酸盐水泥（Pc）、铝酸盐水泥（AC）、矿渣硅酸盐水泥（PSC）、碱矿渣水泥（AASC）进行对比。结果表明，实验条件下，母液浓度提高，AASCM水化物粉体对Sr、Cs的吸附量增大，吸附比减小；温度升高，吸附平衡时间缩短，吸附量和吸附比下降。Cs在AASCM粉体中的吸附在一定的浓度范围内服从Freudlich吸附等温方程；AASCM水化物粉体与Sa^2＋的作用在母液浓度较大时存在吸附和沉淀双重机制，与Cs^＋的作用则主要是吸附机制；AASCM水化物粉体较PC、AC、PSC、AASC具有更强的吸附能力。     

多壁碳纳米管对水中腐殖酸的吸附行为研究

以多壁碳纳米管为吸附剂对水中腐殖酸（HA）的吸附行为进行了研究,重点考察了各种因素下碳纳米管对腐殖酸吸附效果的影响,如吸附温度、吸附时间、溶液pH、共存离子等.实验结果表明,在15℃,25℃和35℃条件下,多壁碳纳米管对腐殖酸的吸附等温线可以用Freundlich模型模拟,其实验条件下的最大吸附量分别为37.77mg/g,41.89mg/g,52.95mg/g;吸附剂对水中腐殖酸的吸附在12h内可达平衡,且吸附动力学符合拟二级动力学方程;碳纳米管对腐殖酸的吸附量随溶液pH的增加而降低;水中金属阳离子的存在能促进腐殖酸的吸附,不同类型的阳离子对腐殖酸吸附效果影响的大小顺序为：Ca2＋﹥K＋﹥Na＋.     

Influences of soluble salts on adsorption properties of polycarboxylate superplasticizers

Polycarboxylate(PC) superplasticizers with different chemical structures were synthesized through free radical co-polymerization reaction.A total organic carbon analyzer was used to investigate adsorption behaviors of PCs,and to evaluate influences of soluble salts on absorption properties of PCs.It is found that adsorption ratios of PCs on cement particles decrease greatly with the addition of Na2SO4;the adsorption ratio of ethers PC with Hydroxyethyl methacrylate(HEMA) group first increases then decreases with the addition of NaCl;the adsorption ratio of esters PC with short side chains first decreases then increases,while the adsorption ratio of ethers PC with HEMA group decreases with the addition of CaCl2;the adsorption ratio of esters PC with short side chains decreases with the addition of Ca(NO3)2;AlCl3 causes the decrease of the adsorption ratio of ethers PC with HEMA group.     

Effect of competitive adsorption between sodium tripolyphosphate and naphthalene superplasticizer on fluidity of cement paste

The adsorption amount, ζ-potential of cement particles and fluidity of cement paste were tested to research the competitive adsorption between naphthalene superplasticizer(FDN) and STPP. The experimental results showed that the presence of STPP could significantly improve the fluidity of cement paste and reduce the fluidity loss with FDN. There existed a competitive adsorption between STPP and FDN. STPP and calcium ions formed complexes; they preferentially adsorbed onto surface of cement particles and preempt adsorption points of FDN; and it reduced adsorption amount of FDN. In the absence of STPP, saturation adsorption amount of FDN was 5.93 mg/g; but when the dosage of STPP was 0.1%, it reduced to 4.3 mg/g(about 72.5%). The adsorption amount of FDN was reduced by STPP, but ζ-potential of cement particles enhanced and fluidity of cement paste increased because of strong negative charge effect of the complexes. Adsorption of the complexes would delay Ca2+ into liquid and inhibit formation of active adsorption points. Then, content of FDN in liquid increased with the addition of STPP and ζ-potential of cement particles became stable. In this way, fluidity loss of cement paste reduced.     

重金属Cu(Ⅱ)在球黏土中的吸附特性

通过批式吸附试验,考察球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附效果,重点分析吸附时间、吸附剂用量、pH值以及初始质量浓度的影响。结果表明,Cu(Ⅱ)在球黏土上的吸附是一个先快速而后缓慢的过程,在60 min基本达到吸附平衡,且吸附量和吸附率随球黏土用量和Cu(Ⅱ)初始质量浓度的升高而提高。pH值对球黏土的吸附量有较大的影响,当pH值为6时,球黏土的吸附量可达97.93 mg/g。球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附符合Langmiur等温吸附模型,拟合得到的最大吸附量为202.383 mg/g,准二阶动力学模型更适合描述球黏土对Cu(Ⅱ)的吸附过程,说明控制吸附速率的主要是化学吸附。与其他常见的黏土吸附剂材料相比,球黏土对Cu(Ⅱ)具有良好的吸附性能,可以作为天然矿物吸附剂来处理含Cu(Ⅱ)废水。     

Removal of Pb^2＋ and Cd^2＋ by adsorption on clay-solidified grouting curtain for waste landfills

Pb^2＋ and Cd^2＋ in leachate were adsorbed on clay-solidified grouting curtain for waste landfills with equilibrium experiment. The cation exchange capacity was determined with ammonium acetate. And the concentration of heavy metal cations in leachate was determined with atomic absorption spectrophotometer. Their equilibrium isotherms were measured, and the experimental isotherm data were analyzed by using Freundlich and Langmuir models. The results show that the adsorption capacities of the heavy metal cations are closely related to the compositions of clay-solidified grouting curtain, and the maximum adsorption appears at the ratio of cement to clay of 2 ： 4 in the experimental conditions. At their maximum adsorption and pH 5.0, the adsorption capacities of Pb^2＋ and Cd^2＋ are 16.19 mg/g and 1.21 mg/g. The competitive adsorption coefficients indicate that the adsorption of clay-solidified grouting curtain for Pb^2＋ is stronger than that for Cd^2＋. The adsorption process conforms to Freundlich＇s model with related coefficient higher than 0. 996.     

柚皮生物炭对模拟印染废水的吸附性能研究

为探究柚皮生物炭对印染废水的吸附性能,利用水热法炭化制备了柚皮生物炭吸附剂.采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT - IR)对其进行了表征,并考察了吸附时间、吸附温度和溶液初始浓度等因素对其吸附模拟废水中中性红的影响.结果表明:当吸附剂用量为0.09 g、吸附时间为40 min、 吸附温度为30 ℃时,柚皮生物炭对模拟废水中中性红的吸附效果最佳,为54.32 mg/g(模拟废水初始质量浓度为100 mg/L); 其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学过程遵循准二级动力学模型.     

储层多孔介质表面凝析气体混合物的吸附研究

凝析气藏流体处于地下多孔介质中，由于多孔介质具有巨大的比面积，不可避免地合发生吸附现象，从而对气藏储量计算、相态模拟计算以及油气井产能计算等气藏工程问题产生影响。为此；根据气-固吸附的基本理论，在分析研究储层条件下段析气藏流体在储层多孔介质表面的吸附机理的基础上，建立了段析气混合物在储层多孔介质表面吸附的数学模型，并通过实例计算分析了凝析气混合物在储层多孔介质表面的吸附量及吸附相的组成。结果表明，段析气体混合物在储层孔隙介质中的吸附量随温度的升高而减少，随压力的升高而增大；同时在同一孔隙介质中，当温度压力相同时，重组分含量相对较高的凝析气体系，其吸附量相应较大。最后得出结论，凝析气体混合物在储层多孔介质表面的吸附量的数量级为10^—2mol／kg，在实际工程应用中不可低估。     

改性玉米秸秆对水体中Pb~（2＋）的吸附

对改性玉米秸秆对水体中重金属Pb2＋的吸附性能进行了研究.结果表明：在浓度≤30mg/L的Pb2＋的水体中,当改性秸秆的加入量为0.2g、pH值为6.0～8.0、温度为298K时,经过40min即可达到吸附平衡,且Pb2＋的吸附率为94.57%,吸附量为9.01mg/g.采用双常数方程拟合该吸附过程的动力学特征曲线,R2为0.867 7;其吸附等温线可用Langmuir和Temkin方程很好地拟合,其中Langmuir方程拟合得最好（R2为0.996 6）,最大饱和吸附量为9.12mg/g.