粘土矿物成分对聚羧酸减水剂吸附性能的研究

劣质砂石料中的含泥对聚羧酸减水剂的性能具有强烈的抑制作用,表现为混凝土坍落度损失快,工作性能变差等.通过对粘土中蒙脱石、伊利石、高岭石等粘土矿物成分的砂浆流动度和吸附量随时间变化规律的研究,表明蒙脱石对聚羧酸减水剂的吸附能力最强.从分析矿物的晶体结构上探讨了粘土矿物成分对聚羧酸减水剂吸附的作用机理.     

聚羧酸减水剂在粘土中的插层行为及影响研究进展

聚羧酸减水剂在粘土中的吸附、插层行为会对水泥混凝土的性能产生影响.综述了聚羧酸减水剂在粘土中的吸附行为及在粘土矿物蒙脱石中的插层行为的机理、性能表征及对水泥净浆凝结时间、流动度、抗压强度;水泥胶砂流动度、抗压强度、抗折强度;混凝土和易性、坍落度、抗压强度的影响,总结了粘土与聚羧酸减水剂对水泥混凝土性能影响的评价方法,阐述了调控插层行为的措施,展望了调控聚羧酸减水剂插层行为的研究前景.     

聚羧酸减水剂的研究现状与展望

介绍了聚羧酸系减水剂的研究与发展进展、分子结构与性能、作用机理、当前面临的主要技术问题以及对以后发展方向的展望。     

聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附性能研究

通过水泥净浆流动度试验和TOC吸附试验研究了聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附量与吸附时间和减水剂浓度之间的关系.研究表明,水泥对聚羧酸减水剂的吸附量随时间的延长而增加,最终达到平衡.通过Gibbs吸附等温式得出吸附量随浓度的增加存在饱和吸附量,并根据Langmuir等温吸附模型计算出其饱和吸附量.     

浅析泥土对不同结构聚羧酸减水剂的吸附规律

目前,混凝土减水剂主要以聚羧酸和萘系两种为主。聚羧酸减水剂(PCEs)在应用过程中对泥土过于敏感,性能急剧下降,而萘系具有很好的抗泥性,这也是萘系减水剂在砂石含泥量较高的商砼领域一直占据主导地位的重要原因。要在商砼领域大规模推广聚羧酸减水剂,增强其抗泥性是关键所在。利用紫外可见吸收光谱分析手段,研究泥土对不同结构的聚羧酸减水剂的吸附规律,并且研究了聚羧酸减水剂对不同含泥量砂浆的分散性能,实验发现水泥浆显著提升了泥土对聚羧酸减水剂的饱和吸附量,并初步发现短主链、短侧链的聚羧酸减水剂抗泥效果相对较好。     

高性能聚羧酸减水剂合成研究

为了节约能源和降低能耗,在模拟绝热的条件下,以异戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）、丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸钠（SMAS）为聚合单体,巯基乙酸（TGA）为链转移剂,在过硫酸铵-抗坏血酸（APS-Vc）氧化还原引发体系作用下,研究了高性能聚羧酸减水剂（PCE）的制备方法。考察了AA、SMAS和TGA用量对所得PCE分子结构及其性能的影响。结果表明,在n（TPEG）∶n（AA）∶n（SMAS）∶n（TGA）=1.00∶4.00∶0.20∶0.18,反应初始温度15℃、聚合时间4 h的条件下,所得的PCE重均相对分子质量为42 688、数均相对分子质量36 409、相对分子质量分布1.172 5,且其固含量、水泥净浆流动度、坍落度和减水率均优于传统恒温聚合方式所得PCE;PCE在应用中可延缓水泥水化硬化过程,促进钙矾石的紧密排列,提高水泥的抗压和抗折等机械强度。     

聚羧酸系高效减水剂的研究开发

评述了聚羧酸系减水剂的研究现状，重点讨论了聚羧酸系减水剂的微观结构、作用机理以及化学合成。     

细骨料中的泥对聚羧酸减水剂性能的影响

本文研究了细骨料中泥对聚羧酸减水剂性能的影响;利用XRD分析了泥的矿物组成,用重铬酸钾法对泥进行有机质含量的测定,分别测试了不同的含泥量、矿物组成、有机质含量等条件下水泥净浆流动度,利用紫外可见分光光度计测试了水泥与不同种类泥对聚羧酸减水剂的吸附量.研究表明泥的存在不利于水泥净浆的流动度且含泥量越高影响越大;泥的种类和有机质含量的变化均会对水泥净浆流动度有不同程度的影响,含蒙脱石及伊利石等矿物的泥对水泥净浆流动度的影响大且对聚羧酸减水剂的吸附量也较大;泥的有机质含量越高越不利于水泥净浆流动度.     

水泥和泥对聚羧酸减水剂的吸附性能研究

本文选用水泥、砂中泥和种植泥作为试验研究对象,利用紫外可见分光光度计法(UV),测定反应设定时间后的聚羧酸减水剂浓度,研究水泥和泥对聚羧酸减水剂的吸附性能.试验结果表明:聚羧酸减水剂在水泥和泥表面的吸附量随时间延长而增加,最后达到平衡;聚羧酸减水剂在泥颗粒表面的吸附存在优先选择性和亲和性,使得其在泥颗粒表面的吸附速率和吸附量大于水泥;泥种类不同,吸附量大小不同,对净浆流动度的影响程度不同;泥的掺入会大大降低水泥净浆的流动度,增大流动度经时损失量,且掺量越大影响越大,因此在工程应用中,对原材料泥含量进行控制,降低泥对聚羧酸减水剂的吸附量,对提高减水剂的减水率,保证混凝土坍落度保留值具有重要意义.     

聚羧酸系减水剂的构效关系及作用机理研究进展

简要回顾了减水剂的发展历程,从减水剂中侧链长短、阴离子电荷密度、羧基连接方式、主链聚合度等因素阐述了聚羧酸系高效减水剂的结构与性能关系,综述了其作用机理,提出了聚羧酸系减水剂今后的研究方向.     

聚羧酸类高效减水剂研究进展及应用

文章筒述了国内外聚羧酸类高效减水剂的主要类型和性能及研究进展,同时介绍了合成聚羧酸类高效减水剂的方法和作用机理,合成原料及应用。     

蒙脱石对聚羧酸减水剂的层间吸附特性

为了研究集料中泥土的矿物组成对聚羧酸减水剂的吸附性能,采用总有机碳测定仪测定了水泥以及蒙脱石、伊利石、高岭石对浓度为4g/L的聚羧酸减水剂溶液中聚羧酸减水剂的吸附量。结果表明：蒙脱石对聚羧酸减水剂的吸附量最大,约为水泥颗粒的3倍,伊利石和高岭石的吸附量也比水泥颗粒略大。并对吸附了聚羧酸减水剂的蒙脱石进行热重、Fourier 红外光谱、X 射线衍射分析,测定了其所含的有机官能团以及层间距变化,结果表明聚羧酸减水剂吸附进入了蒙脱石的层间,这是造成其吸附量大于其他矿物的主要原因。     

纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用研究

采用红外光谱、紫外-可见分光光度计研究了纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用,并利用纳米粒度zeta电位仪、旋转粘度计研究了纳米SiO2吸附减水剂后对其分散性以及新拌水泥浆体流动性的影响.研究结果表明,纳米SiO2对聚羧酸减水剂存在吸附作用,吸附量随减水剂浓度的增大而增加,当减水剂浓度增加到5g/L时,吸附量趋近饱和.纳米SiO2对聚羧酸减水剂的吸附作用,使其团聚粒径增大,粒径分布曲线整体向大颗粒方向偏移,分散性大大降低.将纳米SiO2溶于拌和水中,先加入水泥搅拌,然后再加入减水剂搅拌,可减小纳米SiO2对减水剂的吸附,增大减水剂的利用效率,提高水泥浆体的流动性.     

硫酸盐对不同侧链分子量聚羧酸减水剂分散性的影响

通过测定Na2 SO4和CaSO4·2H2O对掺侧链分子量不同的聚羧酸减水剂时水泥净浆流动度及砂浆扩展度的影响来表征硫酸盐对聚羧酸减水剂分散性的影响.结果发现:硫酸盐对聚羧酸减水剂的减水分散性能有不利影响;Na2SO4对聚羧酸减水剂分散性的负面影响较CaSO4·2H2O更显著;此外,侧链分子量较大的聚羧酸减水剂对Na2 SO4更加敏感.     

聚醚型聚羧酸减水剂的合成和表征及对水泥的微观作用机制

本文以聚醚、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯为原料,通过自由基聚合法合成了聚羧酸减水剂JS-PCE和BT-PCE。通过正交优化所得的JS-PCE合成条件为:聚合温度25 ℃,抗坏血酸-巯基丙酸混液、丙烯酸滴加时间分别为3 h、2.5 h,酸醚物质的量比为4.25∶1,引发剂加量为聚醚质量的1.10%。添加JS-PCE的水泥净浆流动度达230 mm,表现出较好的流动性。采用界面化学及电化学等方法探究了减水剂对水泥的微观作用机制,结果表明聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面存在饱和吸附量,其与水泥颗粒存在强吸附作用,因此产生分散和减水作用。流变行为分析得出JS-PCE和BT-PCE的最佳折固掺量分别为0.3%、0.4%。     

低引气减缩型聚羧酸系减水剂合成及性能研究

混凝土最大的缺陷是收缩开裂问题。以酯化大单体丁氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯( BPEGMA)、甲基丙烯酸(MAA)、减缩功能单体一缩二丙二醇单甲醚马来酸酯(DPGMAL)和消泡单体聚丙二醇丙烯酸酯(PPGA400)为原料合成了一种低引气减缩型聚羧酸系减水剂。考察了大单体种类、不同分子量 BPEGMA、MAA、 DPGMAL 和PPGA400用量对产品性能的影响规律,确定了合成产品最佳的工艺条件为 BPEGMA1000∶ MAA∶ DPGMAL∶PPGA400的摩尔比为1∶3.2∶0.6∶0.3。与市场上同类产品相比,合成产品具有较高的减水率、较好的减缩性能和较低的引气性。     

功能型聚羧酸系减水剂的合成及其性能研究

本文选择异戊烯醇聚氧乙烯醚2400 (TPEG2400)为大单体,以丙烯酸(AA),丙烯酸羟乙酯(HEA),丙烯酰胺(AM)、乙烯基膦酸(VPA)等为共聚单体,通过一定条件下的自由基聚合反应,合成一种同时具有缓凝和保坍作用的功能型聚羧酸系减水剂(PC),并对其性能进行检测.试验结果表明:共聚体系中nTPEG2400∶ nAM∶ nAA∶ nHEA∶nVPA的最佳配比为1∶0.35∶0.85∶3.20∶0.12时,合成的PC具有较好的保坍性能,2h坍落度基本无损失;缓凝作用较为显著;对不同水泥的适应性良好,具有较好的应用前景.     

降粘型聚羧酸系减水剂的合成研究

粘度高和流速慢的问题影响着高标号混凝土的应用.研究了不同分子量的大单体甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸(MAA)合成降粘型聚羧酸系减水剂,并探讨了各共聚单体的作用原理,确定了合成产品的最佳工艺条件为:MPEGMA1200:MAA:MMA的摩尔比为1:3.0:0.3;(NH4) 2S2O8和Na2 SO3的质量比1:0.5;(NH4)2S2O8和链转移剂用量分别为单体总质量的2.5 wt％和2.1 wt％.与市场上主要的聚羧酸系减水剂产品相比,合成产品能显著降低高标号混凝土的粘度,与国外同类产品接近.