氨基磺酸系高效减水剂对水泥的分散作用研究

研究了氨基磺酸系新型高效减水剂ASP对水泥净浆的分散作用机理。对照商品萘系高效减水剂FDN，研究了掺加减水剂后水泥胶粒的ζ电位及水泥颗粒对减水剂的吸附量。结果表明，掺加ASP和FDN后水泥颗粒的ζ电位基本相同，而ASP在水泥颗粒的吸附量较FDN的小，ASP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的结果。ζ     

醚型聚羧酸减水剂的作用机理研究

通过红外光谱、吸附量、ζ电位和表面张力等测定研究了醚型聚羧酸减水剂的作用机理。结果表明,该减水剂的作用机理主要是由于其化学吸附使水泥粒子表面形成了厚的水化膜,因而产生强的立体斥力而产生分散作用。同时,该减水剂具有较高的表面活性,这有利于减水剂水溶液对水泥表面的润湿和渗透,因而有利于减水剂在水泥表面的吸附。     

葡萄糖酸钠对萘系高效减水剂塑化水泥浆体流动性的影响(英文)

研究了掺萘系高效减水剂浆体中同时掺入葡萄糖酸钠时,对水泥浆体流动性和流动性损失的影响。适量的葡萄糖酸钠可显著提高浆体初始流动度,并降低流动度损失。采用紫外分光光度计、zeta电位仪、X衍射仪和扫描电子显微镜测试了浆体对萘系高效减水剂的吸附量、水泥颗粒表面电位、水化产物钙矾石X衍射峰值强度和微观形貌。结果表明:在同等萘系高效减水剂掺量下,葡萄糖酸钠延缓了钙矾石的生成,并与萘系减水剂在水泥颗粒表面形成竞争吸附,导致了水化过程中萘系高效减水剂消耗量的降低,增加了高效减水剂在水泥颗粒表面的有效吸附量。     

水泥浆体体系ζ-电位探究

本文通过电泳法系统测定了水泥浆体体系的ζ-电位,研究了实际工程应用中,对水泥浆体性质影响较大、实际可控的五个因素对水泥浆体ζ-电位的影响规律.研究证明:水化时间,掺合料对水泥浆体的ζ-电位影响不大;低水灰比时,水泥浆体中电解质离子浓度较高;聚羧酸减水剂能有效提高水泥颗粒表面ζ-电位,但聚羧酸减水剂对ζ-电位的影响不如萘系减水剂的大;适量硫酸盐可提高掺聚羧酸减水剂的水泥浆体ζ-电位,增加水泥颗粒间静电斥力,对水泥浆体的分散性和流动性有利.实验结论对研究水泥浆体的介电性质、流变性能及水泥与减水剂的分散性具有较高的理论参考价值.     

外加剂添加时间对水泥浆体吸附和分散性能的影响

通过分析外加剂添加时间对水泥浆体吸附、Zeta电位、流动度的影响及其相互关系,研究了萘系高效减水剂和聚羧酸系高效减水剂对普通硅酸盐水泥浆体吸附及分散性能的影响.结果表明:随减水剂添加时间的延迟,水泥颗粒对萘系减水剂和聚羧酸减水剂的吸附量均急剧降低至趋于平缓;减水剂添加时间对水泥浆体吸附、电位与流动度之间关系的影响不同,随着添加时间的延长,减水剂吸附量降低、电位绝对值减小;萘系高效减水剂最佳掺加时间为加水后10 min左右,此时水泥颗粒对减水剂分子的吸附量偏低,对应的水泥浆体达到最佳的流动度;聚羧酸系高效减水剂与水同掺时吸附量最大,对应水泥浆体的流动度也最大.     

石膏减水剂作用机理研究

系统研究了萘系FDN(β-naphthalene sulfonie acid type),多羧酸系HC(polycarboxylate type),两种不同类型减水剂在石膏表面的吸附特性、界面结构、分散作用及其稳定性,以及减水剂对石膏水化进程、硬化体微结构的影响。根据性能测试结果,探讨了石膏减水剂作用机理。结果表明,减水剂吸附改变了石膏颗粒界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。直链型FDN为平躺吸附,其分散作用主要为依赖于ξ电位的静电斥力,ξ电位则决定于石膏表面首层吸附量;接枝共聚型多羧酸减水剂为梳状吸附,其分散作用为空间位阻与静电斥力协同作用;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的稳定性较差,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;减水剂对石膏水化进程、水化产物形貌影响甚微,但可明显改善硬化体孔结构,使孔隙率降低,孔径细化。     

Cr2O3料浆固含量对其喷雾造粒料性能的影响

以Cr2O3料浆为对象,研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和柠檬酸等减水剂对料浆ζ电位、粘度和固含量的影响,并采用SEM等方法观察分析了料浆固含量对Cr2O3喷雾造粒料松装密度、粒径分布和颗粒形状的影响.结果表明由三聚磷酸钠和水玻璃复合的减水剂对Cr2O3料浆的分散效果最好;在保证喷雾造粒要求的粘度下,加入0.2%复合减水剂可将Cr2O3料浆的固含量由不添加时的58%(w,下同)提高到79%;Cr2O3料浆固含量为75%的喷雾造粒料松装和摇实密度大,粒径分布合理,空心、破损和梨形颗粒少.     

六偏磷酸钠对几种浆体ζ电位、等电点和流变特性的影响

研究了六偏磷酸钠(SHP)对SiO2微粉、α-Al2O3微粉、电熔白刚玉和尖晶石细粉的水系浆体的ζ电位、等电点与流变特性的影响。结果表明:1)对于α-Al2O3微粉、电熔白刚玉细粉和尖晶石细粉的水系浆体,SHP既能提高其ζ电位绝对值,又能改变其等电点;而对于SiO2微粉的水系浆体,SHP只提高其ζ电位绝对值。2)除SiO2微粉的水系浆体外,由ζ电位与表观黏度确定的SHP最佳用量基本一致。3)SHP对浆体中的微粉和细粉粒子均起到分散稳定作用;SHP的加入使这4种浆体均从宾汉姆流体转变为近似牛顿流体。     

磺酸基改性聚丙烯酸类增稠剂的性能研究

混凝土增稠剂作为一种混凝土外加剂,可以提高混凝土的工作稳定性,改善混凝土的离析、泌水等问题.利用磺酸基对聚丙烯酸(PAA)类增稠剂进行改性,制备出一种增稠效果优良的增稠剂.利用红外光谱分析仪(FTIR)表征了聚合物结构与成分,研究了改性PAA对水泥浆体流变性能的影响,并通过TOC(总有机碳吸附)、Zeta电位、电导率、DLS(动态光散射)等手段分析了聚合物在水泥颗粒表面的吸附行为以及聚合物在水泥孔溶液中的构象,并据此提出改性PAA的作用机理.结果表明:磺酸基改性PAA会增加掺入聚羧酸减水剂(PCE)浆体的塑性粘度,降低浆体流动度,且磺酸基改性PAA会增大液相中的聚合物构象粒径,有利于增大浆体粘度,另外,长链状的磺酸基改性PAA会提供桥接作用增大水泥颗粒之间的相互作用,增大水泥浆体的塑性粘度.     

聚羧酸高效减水剂对分选和磨细粉煤灰作用差异研究

为揭示聚羧酸高效减水剂对分选和磨细粉煤灰的作用效果差异,采用净浆流动度法和吸光度法,研究了聚羧酸高效减水剂对两种粉煤灰浆体流动度的影响差异,以及在其表面吸附特征的差异.结果表明,在水灰比为0.4时,磨细粉煤灰浆体没有流动性,而分选粉煤灰净浆流动度为98 mm;但掺入聚羧酸高效减水剂后,磨细粉煤灰浆体的流动性明显高于分选粉煤灰;聚羧酸高效减水剂在两种粉煤灰颗粒表面的吸附均符合Langmuir等温吸附方程,且磨细粉煤灰颗粒表面的吸附量远大于分选粉煤灰.     

线状聚羧酸高效减水剂在陶瓷坯料颗粒表面的吸附行为

采用静态吸附实验,研究了陶瓷坯料吸附两种自制聚羧酸高效减水剂的动力学规律,用准二级动力学模型对其吸附过程进行拟合,并通过测定添加了两种自制不同分子结构聚羧酸高效减水剂的陶瓷坯体料浆黏度以评价其分散性能,结果显示,在陶瓷坯体料浆中,线状MA/AA/AMPS聚羧酸高效减水剂的平衡吸附量是梳状AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂的2倍以上,陶瓷坯料颗粒表面对两种聚羧酸高效减水剂的吸附均符合准二级反应动力学模型;线状MA/AA/AMPS聚羧酸高效减水剂的分散效能明显好于梳状AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂。     

线状聚羧酸减水剂在陶瓷坯料颗粒表面的吸附行为

采用静态吸附实验,研究了陶瓷坯料吸附两种自制聚羧酸高效减水剂的动力学规律,用准二级动力学模型对其吸附过程进行拟合,并通过测定添加了两种自制不同分子结构聚羧酸高效减水剂的陶瓷坯体料浆黏度以评价其分散性能,结果显示,在陶瓷坯体料浆中,线状MA/AA/AMPS聚羧酸高效减水剂的平衡吸附量是梳状AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂的2倍以上,陶瓷坯料颗粒表面对两种聚羧酸高效减水剂的吸附均符合准二级反应动力学模型;线状MA/AA/AMPS聚羧酸高效减水剂的分散效能明显好于梳状AMPS改性聚丙烯酸高效减水剂。     

选择性吸附对含磷酸基减水剂在水泥-微斜长石粉浆体中分散性能的影响

石粉岩性和表面积对聚羧酸减水剂吸附行为的影响是决定减水剂在机制砂混凝土中分散性能的关键因子。基于增强石粉界面减水剂吸附、改善浆体流动性的基本思路，对比研究了常规聚羧酸减水剂和引入磷酸基的减水剂对水泥–微斜长石粉浆体流变行为的影响。引入磷酸基可以提高减水剂在微斜长石粉表面的吸附，改善混合体系的堆积密实度，同时增加固体颗粒表面平均间距，提高了减水剂在水泥–微斜长石粉浆体中的分散性能，有效降低了浆体表观粘度。体系中微斜长石粉含量增加，含磷酸基减水剂相比仅含羧基的减水剂性能更优异。     

分散剂对无SiO_2微粉刚玉质浇注料性能的影响

为了优化刚玉质浇注料的性能,在以纯铝酸盐水泥结合的刚玉质浇注料中加入不同分散剂,系统研究了不同分散剂对浇注料基质浆体动电特性、流变特性以及对浇注料常规物理性能的影响。结果表明,加入4种分散剂的基质浆体的Zeta电位绝对值均较低,且加入高分子聚合物型分散剂浆体的Zeta电位绝对值比加入聚电解质型分散剂浆体的更低;4种分散剂均能显著降低基质浆体的表观黏度,其最佳加入量分别为0.2%、0.7%、0.6%和0.7%;加入分散剂FS10的刚玉质浇注料的需水量最低,且试样的各项物理性能都较优。     

聚醚侧链聚羧酸类减水剂的结构及应用性能

通过大分子反应,合成了一类主链带羧基、磺酸基,支链带聚氧乙烯基醚的聚羧酸系高效减水剂。利用IR和1H NMR表征了其结构,并通过对减水剂溶液表面张力、水泥颗粒表面吸附量以及溶液的电导率的测定,发现研制的减水剂能降低水的表面张力,并被吸附在水泥颗粒表面从而降低了水泥颗粒的表面能,使得水泥净浆有较好的分散作用,实验表明本研究制备的聚羧酸系减水剂对水泥颗粒有较好的分散作用。     

小分子羧酸聚合物对聚羧酸减水剂在水泥表面吸附机制的影响

通过净浆流动度、有机碳吸附(TOC)、Zeta电位以及电导率等试验方法,研究了小分子羧酸聚合物水解聚马来酸(HPMA)与聚羧酸减水剂(PCE)在水泥表面的相互作用机制.净浆流动度试验表明:单掺HPMA能够提高水泥浆体的流动度;但当HPMA、PCE复掺时,净浆流动度随HPMA掺量的提高先增加后降低.TOC、Zeta电位以及电导率试验表明:HPMA、PCE能够吸附在水泥表面,且HPMA吸附能力大于PCE.结果说明:HPMA对水泥浆体具有一定增塑效果,但对PCE分散能力产生双重影响.HPMA能够接枝在PCE的侧链上,增加其侧链长度,从而提高PCE侧链空间位阻效应;HPMA与PCE存在竞争吸附,能够降低PCE的有效吸附量.由此可知,侧链接枝效应和竞争吸附作用是影响净浆流动度的主要因素,HPMA掺量为0.0％～0.025％时,侧链接枝效应起主导作用,HPMA掺量为0.025％～0.20％时,竞争吸附起主导作用.     

不同结构聚羧酸减水剂在吸附质浆体表面的吸附-分散效应

为考察不同侧链密度的减水剂分子在水泥-钠基膨润土浆体中的吸附-分散效应,以丙烯酸和2-甲基丙-2-烯基聚乙二醇醚自由基共聚法,通过调整链转移剂构建出适当主链长度且不同侧链密度的聚羧酸减水剂.采用GPC、Zeta电位、TOC、流动度测试技术表征,着重考察了相近主链长度、不同侧链密度的减水剂在水泥-钠基膨润土混合浆体中的吸附-分散特性.结果 表明:侧链密度设计越高,主链长度同步减小,减水剂分子初始吸附量越小;内掺钠基膨润土后在分散性能方面侧链密度高的占优势,且内掺量越大,侧链密度高的减水剂抗泥质吸附能力越强.     

减水剂与低硫酸盐含量水泥的相容性

研究了硫酸盐含量不超过2.00%的胶凝材料中,硫酸盐含量变化对减水剂与胶凝材料相容性的影响规律及微观机理。通过测定0.39%～3.00%硫酸盐含量的浆体在相同流动度下的水胶比和减水剂掺量,确定硫酸盐含量降低对减水剂作用效果的影响规律。研究了减水剂的吸附行为和硫酸盐含量低于2.00%的水泥浆体早期水化产物的变化情况。结果表明:当水泥浆体中硫酸盐含量低于1.50%时,浆体硫酸盐含量的降低使水泥早期生成大量Ca(OH)2,新拌浆体Zeta电位显著提高,增加了减水剂的吸附量和早期水化产物对减水剂分子的包裹与吞噬作用。硫酸盐含量降低对低电荷密度的聚羧酸减水剂影响较小,因此,当胶凝材料中硫酸盐含量低于2.00%时,应尽量选取低电荷密度的聚羧酸减水剂,以避免相容性问题的出现。     

超细铁红颜料的表面改性作用机理研究

超细铁红颜料经表面改性后在水中的分散稳定性能及其他性能得到显著提高。通过红外光谱、热分析、表面Zeta电位测试分析研究其改性作用,结果表明：改性剂通过物理吸附和化学吸附作用于超细铁红粒子表面;在化学吸附层中改性剂分子不仅与铁红粒子表面羟基产生作用,而且还与铁红粒子晶格中Fe-O键作用;改性后超细铁红粒子分散于水中时,表面Zeta电位由改性前带正电荷变为带负电荷,Zeta电位绝对值也从13mV提高到50mV左右(悬浮液pH值为7时),显著提高了超细铁红粒子间的静电排斥作用。     

泥粉对掺高效减水剂水泥浆体流动性的影响及对策研究

采用从砂中洗出来的泥粉外掺入到萘系、氨基磺酸盐及聚羧酸三种高效减水剂塑化的水泥浆体中,测试其流动度.测试结果表明,随泥粉掺量的增大,浆体流动度出现不同程度的降低.采用保持水/(水泥+泥粉)不变和掺入适量缓凝剂葡萄糖酸钠的方法改善浆体流动度,测试结果表明掺萘系和氨基磺酸盐高效减水剂浆体的流动度得以改善,而掺聚羧酸高效减水剂浆体的流动度则改善效果不明显.最后通过测试水泥浆体和泥浆的Zeta电位和对高效减水剂的吸附量,分析了泥粉对掺三种高效减水剂水泥浆体流动性产生不同影响的原因.