石膏减水剂的吸附形态与分散稳定性研究

采用紫外吸收光谱分析、微电泳仪、光电子能谱分析技术研究了萘系、多羧酸系 2种类型减水剂在石膏表面的吸附特性、表面电化学性能及其对石膏浆体流动性的影响。结果表明 ,FDN、HC在石膏颗粒表面的吸附基本符合 L angm uir等温方程 ,FDN为物理吸附 ,HC为化学吸附。 FDN为平躺吸附 ,吸附量较大 ,吸附层的静电作用较强 ,空间位阻小 ,其分散作用主要取决于静电斥力 ,ζ电位主要取决于 FDN首层吸附量 ;多羧酸为梳状吸附 ,吸附量较小 ,静电效应较弱 ,但吸附层空间位阻较大。减水剂分散性取决于ζ电位静电斥力和吸附层空间位阻。由于水化产物对静电斥力的屏蔽效应 ,静电斥力分散作用的稳定性差 ,其流动度经时损失大。空间位阻的分散性受胶凝材料水化作用的影响较小 ,其稳定性优于静电斥力。     

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.     

磺化淀粉-聚羧酸复合减水剂的制备与表征

由于保护环境的原因,以天然高分子为原料来合成高效减水剂已经成为混凝土外加剂研究领域的新热点.本文研究了采用磺化糊精取代部分功能大单体来合成复合聚羧酸减水剂的方法.结果显示:当磺化糊精取代功能单体40%、复合聚羧酸减水剂掺量为0.5%时,水泥净浆的初始流动度达255,mm,1,h 后其流动度仍为250,mm.淀粉酸解后,增加亲水的羟基基团导致初期水化缓慢,而增加 Zeta 电位使水泥颗粒更易于分散.在复合减水剂中,长链 Starch 与短链的聚羧酸减水剂主链将被吸附于水泥颗粒表面上,交替发生静电与空间位阻作用,起到了增加减水率和降低缓凝的效果.     

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。     

聚羧酸减水剂在水泥和泥土表面的吸附行为

采用有机碳测定仪研究了水泥、泥土和水体系中聚羧酸减水剂吸附量与吸附时间、减水剂浓度、体系温度的关系。同时,对减水剂吸附模型和吸附热进行了分析,探讨了聚羧酸减水剂在水泥、泥土颗粒表面的吸附特性。结果表明:水泥和泥土对聚羧酸减水剂的吸附量随时间延长不断增加,最后达到平衡,同时,泥土比水泥对减水剂的吸附量要大,泥土的掺入量为0.5%就会大大降低水泥净浆的流动度;聚羧酸减水剂的吸附基本符合Langmuir等温吸附模型,水泥和泥土对减水剂的饱和吸附量分别为3.7mg/g和10.1mg/g;水泥和泥土对聚羧酸减水剂的吸附量随温度的增大而减小,其吸附是一个放热过程。     

粉煤灰与矿粉改进减水剂与水泥相容性的研究

采用萘系、聚羧酸系减水剂与粉煤灰、矿粉双掺法,进行水泥流动性的试验,测定净浆流动度损失,研究粉煤灰、矿粉对减水剂与水泥相容性影响,研究发现,粉煤灰、矿粉能有效改进萘系、聚羧酸系减水剂与水泥的相容性;而聚羧酸系减水剂与水泥的相容性比萘系减水剂好．     

聚羧酸系减水剂在石膏颗粒表面的吸附特性及其吸附-分散机理

采用紫外吸收光谱分析、微电泳仪、光电子能谱分析技术研究聚羧酸系减水剂(Polycarboxylate-type superplasticizer, PCS)在石膏表面的吸附特性、表面电化学性能及其对石膏浆体流动度经时性的影响.结果表明,石膏表面钙元素2p电子结合能发生了明显的化学位移,PCS在石膏颗粒表面为化学吸附,其吸附等温线基本符合Langmuir等温方程,吸附热20.85 kJ/mol,吸附层厚度7.5 nm;聚羧酸为梳状吸附,吸附量较小,静电斥力效应较弱,其分散作用主要来自于吸附层空间位阻效应.空间位阻效应产生的分散性受石膏水化作用的影响较小,因而具有良好的分散稳定性.     

矿物掺合料对水泥与高效减水剂相容性影响的试验研究

采用萘系高效减水剂与掺有粉煤灰、矿粉、复合粉等矿物掺合料的水泥,在不同温度下进行水泥流动度试验,测定水泥净浆流动度,分析粉煤灰、矿粉、复合粉、温度等因素对水泥与萘系减水剂相容性的影响,研究结果表明:粉煤灰、矿粉、复合粉可以改善水泥净浆流动度;温度升高抑制水泥净浆流动度;复合粉中的粉煤灰、矿粉对水泥净浆流动度促进作用不是简单的叠加关系,而是相互影响的;在改善萘系减水剂与水泥相容性方面,粉煤灰矿粉复合粉空白.     

氨基磺酸系高效减水剂的实验室研制

以对氨基苯磺酸钠及苯酚为主要原料，与甲醛加热缩合制备了氨基磺酸系高效减水剂，并探索了缩合反应条件，对合成产物进行的水泥净浆流动度等性能实验表明，氨基磺酸系高效减水剂对水泥具有高度减水作用，合成产物平均分子量在20000－30000范围，减水率可达30％。     

水泥与液态高效减水剂的相容性研究

通过水泥净浆流动度试验,分析了5种常用液态高效减水剂与3种水泥之间的相容性,结果表明：5种减水剂对于3种水泥的相容性均表现出很好的一致性。聚羧酸系减水剂与所有水泥均表现出良好的相容性,减水剂的相容性受水泥细度的影响显著。