减水剂与乳液复掺对水泥浆zeta电位的影响

采用萘系减水剂(NF)、聚羧酸系减水剂(PC),研究了减水剂与乳液不同复掺方式对水泥浆zeta((ξ))电位的影响.结果表明:随PC掺量不同,PC与乳液同掺水泥浆(ξ)电位或正或负;NF与乳液同掺水泥浆(ξ)电位介于单掺NF水泥浆与单掺乳液水泥浆(ξ)电位之间.NF滴加后,掺乳液水泥浆平衡(ξ)电位绝对值低于单掺NF水泥浆、单掺乳液水泥浆及NF与乳液同掺水泥浆平衡(ξ)电位绝对值;随PC的滴加,掺乳液水泥浆(ξ)电位值可以降至与单掺乳液水泥浆平衡(ξ)电位值接近.随乳液滴加量的增大,掺1.0％(质量分数)PC水泥浆的(ξ)电位几乎没有变化,掺0.1％PC水泥浆的(ξ)电位最初急剧降低,而后几乎不变;掺NF水泥浆(ξ)电位随乳液的滴入由—10 mV迅速升高至—6 mV,而后随乳液滴加量的增大,(ξ)电位仅略微升高.减水剂(NF或PC)与乳液同掺或者乳液后掺,均可降低水泥粒子对聚合物颗粒的吸附量.     

高掺量丁苯乳液改性硫铝酸盐水泥的早期性能

研究了丁苯（SBR）乳液掺量对硫铝酸盐水泥流变性能、水化放热及水化产物的影响.结果表明,当SBR乳液掺量超过20%时,硫铝酸盐水泥净浆的固含量增大,聚合物加速聚集黏附,增加了净浆的屈服应力和塑性黏度,缩短了净浆的凝结时间并增大了浆体的水化放热,钙矾石随着SBR乳液掺量的增大逐渐增多,促进了硫铝酸盐水泥的早期水化进程.     

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.     

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.     

配比微调对聚羧酸减水剂分散性的影响

以甲氧基聚乙二醇(MPEG)和甲基丙烯酸(MAA)为原料,通过酯化反应生成甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMAA),酯化物再与甲基丙烯酸等共聚单体,在过硫酸铵的引发体系下合成聚羧酸减水剂.通过微调合成配比,研究MAA、过硫酸铵、链转移剂的掺量对聚羧酸减水剂分散性的影响.结果表明:在配比微调的范围内,掺聚羧酸减水剂水泥浆体的初始分散性随MAA掺量的增加逐渐增加,随过硫酸铵掺量的增加先增加再降低,随链转移剂掺量的增加影响不大;掺聚羧酸减水剂水泥浆体保持分散性随MAA、链转移剂、引发剂掺量的增加均呈现先增加后降低的趋势.     

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.     

低引气性聚羧酸类高效减水剂的制备及其性能研究

借助高分子材料分子设计理论和大分子单体制备技术，利用消泡剂领域的研究成果，设计并合成了一种可以聚合的具有消泡功能的大分子单体，采用水溶液共聚工艺，合成了一种具有低引气、高保坍性能的高效聚羧酸类减水剂。试验结果表明，在共聚物单体中引入单体总量0.4％mol左右的功能性大分子单体，共聚物在混凝土中的含气量将大幅度降低，产品在低掺量（水泥质量的0.2％）的情况下，不但有很高的分散性能，而且具有良好的流动保持能力。     

羟乙基甲基纤维素影响水泥水化进程的交流阻抗研究

采用交流阻抗谱测试方法,研究了羟乙基甲基纤维素对水泥水化进程的影响规律.研究表明,交流阻抗谱图及其阻抗参数能在一定程度上反映掺羟乙基甲基纤维素水泥浆体的水化进程情况.羟乙基甲基纤维素能显著延缓阻抑水泥水化进程,降低水泥水化程度和水化产物CSH凝胶的生成速率,且能增大水泥浆体的孔溶液黏度,降低孔溶液离子迁移速率,从而导致水泥浆体的电化学反应显著滞后于其水化反应,还能使得水泥浆体孔结构更为简单、均匀;掺量越大,羟乙基甲基纤维素对水泥水化进程的影响程度越大.     

单体比例和聚灰比对苯-丙乳液水泥砂浆性能的影响

研究苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液的单体比例及聚灰比(聚合物与水泥的比)对苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液改性水泥砂浆性能的影响。研究结果表明。通过改变单体比例而合成的苯-丙乳液所配制的水泥砂浆．其抗弯性能可以得到很大改善。其密实性也大为提高。该改性水泥砂浆可以作为防渗抗裂护面材料。     

纳米TiO2/含氟苯丙乳液的制备及性能研究

采用原位乳液聚合法,以硅烷偶联剂表面修饰的纳米TiO2与苯乙烯(St)、丙烯酸酯、有机氟单体(DFMA)为原料,合成了具有核壳结构的有机-无机杂化纳米TiO2/含氟苯丙复合乳液.探讨了乳化剂、DFMA和TiO2用量对复合乳液性能的影响,并通过粒径分析、接触角、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、差示扫描量热仪(DSC)及透射电子显微镜(TEM)等方法对复合乳液和乳胶膜的结构及性能进行了表征.结果表明,由于纳米TiO2与DFMA的协同作用,涂膜的疏水性和耐热性能得到了较大提高,纳米TiO2含氟苯丙复合粒子的平均粒径为100 nm左右,当DFMA和TiO2用量分别为14%和2%(质量百分数)时,涂膜-空气界面对去离子水的接触角达112.3°,乳胶膜的表面能低至15.21 mN/m.     

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。     

氨基磺酸系减水剂ASP的吸附分散特性研究

合成了不同苯酚(P)/对氨基苯磺酸钠(SS)摩尔比(n(P)/n(SS))的系列氨基磺酸盐高效减水剂(ASP),并研究了其吸附特性与分散及分散保持性能之间的关系.结果表明:n(P)/n(SS)越大,ASP在水泥颗粒上的吸附速率越快,分散及分散保持性能出现先增强后减弱的现象.n(P)/n(SS)相同的样品,其分散能力与吸附量线性正相关.分散保持性能受其他作用影响,与溶液中ASP的浓度非线性相关.     

超塑化剂对新拌水泥浆体多级絮凝结构的影响

在运用光学显微镜观察絮凝结构的基础上,构建了新拌水泥浆体多级絮凝结构模型.应用旋转黏度计测试了掺不同类型超塑化剂新拌水泥浆体的流变参数,探讨了不同类型超塑化剂对新拌水泥浆体多级絮凝结构的作用.结果表明:掺加不同类型的超塑化剂后,新拌水泥浆体的回滞圈面积大小不一,这是由于不同类型超塑化剂可以分散不同水泥颗粒结合力形成的不同级次新拌水泥浆体絮凝结构的缘故;超塑化剂的分散能力越强,新拌水泥浆体中絮凝结构越小、分散越均匀,新拌水泥浆体流动性就越好.     

聚羧酸分子结构的优化对浆体分散性和砂浆强度的影响

在传统聚羧酸减水剂工艺的基础上对聚羧酸减水剂的分子结构进行优化,系统地研究了侧链分子量及比例、聚合单体比例、引发剂掺量对水泥浆体分散性能和砂浆早期抗压强度的影响。研究表明:在传统聚羧酸减水剂中引入长侧链结构,并适当增加长短侧链比例、羧基比例以及引发剂掺量可以改善水泥初始分散性和经时损失,并且对砂浆早期强度有较大的提高。     

聚羧酸系超塑化剂对水泥浆体流动性的影响

在水泥浆体中分别掺入2种含不同数量官能团共聚的羧酸系超塑化剂，比较了它们对新拌水泥浆体流动性的影响。结果表明：较大幅度地增加羧基数量并小幅度地增加磺酸基数量，就相当于增加了吸附点的数量，也就是增加了水泥颗粒表面对超塑化剂的吸附能力，从而使得液相中超塑化剂量减少，分散能力减弱；较大幅度地减少羟基数量，可相对加速水泥的水化过程，从而加速水泥颗粒对超塑化剂的吸附；羧基数量的大幅度增加所造成的正面作用(Zeta电位绝对值增加、缓凝作用增加)小于负面作用(吸附点的增加)。     

聚羧酸减水剂结构参数对分散性和吸附性的影响

从分子设计角度,选择异丁烯聚氧乙烯基醚、丙烯酸和过硫酸铵等为原料,合成了一系列具有不同结构参数的聚羧酸减水剂,并通过水泥吸附量和净浆流动度测试,分析了不同结构参数对减水剂分散性和吸附性的影响,并进一步研究了聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面吸附的变化规律.结果表明:在加热工艺下,合成的重均分子质量为55128、大单体转化率为8...     

两性梳形共聚物对水泥浆体分散的影响及机理

合成了一系列含有不同阴/阳离子基团摩尔比的两性梳形共聚物,研究了其对水泥浆体分散、分散保持、吸附和水泥早期水化的影响规律,并初步探讨了其作用机理.结果表明:主链中适当引入阳离子基团可改善水泥浆体的分散性能,进一步提高阳离子基团含量,吸附量增大,但水泥浆体的分散性能下降;共聚物分散保持性能随主链中阳离子基团含量增加而增强,其分散保持率和溶液中共聚物浓度呈负相关.两性梳形共聚物优异的分散和分散保持性能受吸附位置、吸附构象和早期水化的共同影响,且主链中阴/阳离子基团摩尔比存在一个最佳平衡值.     

聚羧酸系减水剂的吸附分散行为研究

通过合理的假设预测了聚羧酸系减水剂(PC)在水泥颗粒表面的吸附形态,并采用超滤膜法将自制PC分离成四种不同分子量范围的分离组分F1(平均分子量为10万以上),F2(5万至10万),F3(1万至5万),F4(1万以下),通过有机碳总分析法及净浆流动度表征了该PC/分离组分的吸附量以及对水泥浆体的分散性。研究结论显示:PC分子呈卷曲状吸附于颗粒的表面,而非直线型,而且随掺量的增加这种卷曲程度逐渐增大;各分离液/PC对基准水泥浆体的分散性大小顺序为:F2F1PC0F3F4;PC在水泥颗粒表面吸附过程属于分级吸附,其中分子量较小的减水剂分子首先吸附到水泥颗粒的表面,而后是分子量较大的分子。     

石灰石粉对砂浆耐磨性能的影响及作用机理

运用宾汉姆模型试验研究了不同超塑化剂掺量下石灰石粉等量取代水泥对水泥净浆流变性能的影响.结果表明：石灰石粉较大比表面积和较小表观密度带来的对水较强吸附作用和使水粉比（体积比）有所降低劣化了水泥净浆的流变性能,而其良好的颗粒级配和形貌,以及促进水泥颗粒吸附超塑化剂的作用则对水泥净浆的流变性能有改善效果.这2方面因素相互制约,使得超塑化剂掺量出现明显的临界点.     

新拌水泥浆体的流变特性及其可灌性的研究

提高水泥浆体的可灌性是扩大水泥灌浆使用范围、提高灌浆质量的关键。作者用同轴回转粘度计、垂直毛细管粘度仪和激光颗分仪系统研究了水泥浆的流变性和可灌性。根据量纲分析和可灌性理论,提出了可灌性的定量表示公式。提高水泥浆体可灌性的有效措施是增加水泥的细度,使用最佳水灰比的浆体和掺加适量的塑化剂。