硅烷改性聚羧酸减水剂对水泥-硅灰浆体分散性能影响及机理?

硅灰是超高强混凝土(UHSC)中最难被分散的组分,超高强混凝土性能提升需要硅灰的有效分散.通过自由基反应,将乙烯基三乙氧基硅烷接枝引入了主链结构中,合成了一种含有硅烷基团的聚羧酸减水剂(PCES).采用微坍落度法研究了 PCES 对水泥-硅灰浆体流动性的影响规律.用有机碳分析仪研究了PCES在水泥净浆和硅灰表面的吸附性能.研究结果表明,聚羧酸减水剂分子结构中引入硅烷基团后,分散水泥-硅灰浆体的能力明显提高,在水泥颗粒表面吸附量增加幅度不大,而在硅灰表面的吸附量有较大幅度增加.PCES能够在含有羟基的硅灰表面同时发生物理吸附和化学吸附,硅灰表面吸附更多的减水剂分子后,其空间排斥能增加,这可能是PCES分散能力提升一个机理.相较普通聚羧酸减水剂,硅烷改性的聚羧酸减水剂更适宜配制超高强混凝土.     

聚羧酸系减水剂的构性关系及其作用机理研究

聚羧酸系减水剂作为一种高性能减水剂,目前已成为国内外研究与发展的热点。概述了近几年国内外高效减水剂的研究与发展现状,阐述了聚羧酸系高效减水剂的分子结构、性能特点及作用机理,分子主链上阴离子基团越多及聚氧乙烯长侧链越长,聚羧酸系减水剂的分散性能和流动保持性能越好。聚羧酸系减水剂主要依靠聚氧乙烯长侧链的位阻效应和羧基及磺酸基的静电斥力来分散水泥颗粒。最后,提出了减水剂在应用中存在的问题并展望了其发展趋势。     

疏水烷基酯侧链对聚羧酸系减水剂分散及保坍性能的影响

为了研究聚羧酸系减水剂(PCA)分子结构中疏水侧链对新拌混凝土坍落度及其损失的影响,以马来酸酐(MA)、异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)和丙烯酸烷基酯为原料,过硫酸铵为引发剂,通过自由基聚合合成了4种不同疏水侧链长度(疏水侧链含碳个数分别为4、8、12和18)的聚羧酸系减水剂。通过水泥净浆流动度、流动性损失等指标检验了聚羧酸系减水剂的分散性能及保坍性能,结果表明随着疏水侧链长度的增加,聚羧酸系减水剂的分散性能逐渐提高,保坍性能有所改善。吸附量和zeta电位测试结果解释了这种现象的原因,随着疏水侧链长度的增加,水泥颗粒表面zeta电位绝对值逐渐增加,水泥颗粒表面上的持续吸附能力逐渐增强。     

抗泥敏感性聚羧酸减水剂的研究进展

聚羧酸减水剂因具有低掺量、高减水及绿色环保等优点备受青睐,但在实际应用中也常伴有因混凝土骨料泥含量过高而导致的相容性差、减水率低及坍落度损失大等问题,抗泥敏感性差已成为制约聚羧酸减水剂向更广层面应用的重要现实问题之一。文中从聚羧酸减水剂发展现状与面临的泥敏感性入手,阐述了聚羧酸减水剂对水泥、黏土和水泥/黏土分散体系的作用机理,在此基础上总结概括了改善和提高聚羧酸减水剂抗泥敏感性的应对措施,并对抗泥敏感性聚羧酸减水剂未来发展与应用进行了预测和展望。     

矿物掺合料对聚羧酸减水剂与水泥相容性的影响

高性能减水剂与水泥适应性差会导致混凝土流动性和坍落度损失过快,矿物掺合料将影响高性能减水剂与水泥的相容性。对比研究矿物掺合料种类和掺量对水泥净浆、砂浆和混凝土流动性的影响;采用TOC法测试了矿物掺合料对聚羧酸减水剂吸附量的影响;分析了矿物掺合料影响聚羧酸减水剂与水泥相容性的机理。结果表明,粉煤灰和矿渣对提高水泥净浆流动性具有一定的叠加效应,可用胶砂减水率的加权平均值进行量化;硅灰对水泥浆体流动性的不利影响远大于粉煤灰和矿渣的辅助减水分散作用,不利于改善聚羧酸减水剂与水泥的相容性;粉煤灰和矿渣增加聚羧酸减水剂在水泥体系中的吸附量;粉煤灰和矿渣对聚羧酸减水剂在混凝土中的减水分散效果有改善作用但不显著。     

聚羧酸高性能外加剂(聚羧酸系减水剂)在客运专线工程中的应用

聚羧酸高性能减水剂与其它高效减水剂相比,有许多突出的性能:低掺量(0.2%--0.5%)而发挥高的分散性能;保坍性好,90分钟内坍落度基本无损失;在相同流动度下比较时,延缓凝结时间较少;与水泥适应性强、混凝土收缩小等特点。由于它的诸多优点,致使在现在工程质量要求比较严苛的客运专线混凝土工程中会经常使用到。本文简单叙述了聚羧酸减水剂使用的优缺点和在客运专线上使用过程的案例和问题的处理方法。     

聚羧酸系减水剂在客运专线工程中的应用研究

介绍聚羧酸系减水剂在满足铁路客运专线高性能混凝土综合性能方面的能力和特点,分析了工程应用中使用聚羧酸系减水剂存在的一些问题。提出解决聚羧酸系减水剂与水泥的相容性问题以及保持聚羧酸系减水剂本身质量稳定性是目前该减水剂应用的关键。     

聚羧酸系高效减水剂的研究现状和应用前景

高效减水剂的研究已成为混凝土材料科学中的一个重要分支,并推动混凝土材料向高强、高性能化不断发展,其中聚羧酸系高效减水荆是新一代绿色高效减水剂的代表.结合国内外资料综述了聚羧酸系高效减水刑的研究现状、性能特点、分散稳定机理以及今后的发展方向.指出对聚羧酸系高效减水剂的基础理论研究还有待进一步加强;开发、合成、生产多元化和不同性能的系列聚羧酸系减水荆母体、多功能的聚羧酸系减水剂衍生产品,已成为当今聚羧酸系高效减水荆发展的必然趋势.     

化学外加剂在低水泥浇注料中的作用机理与应用分析

分析了在低水泥浇注料中,由于微粉粒子在水中产生电离、吸附和晶格取代等现象导致其表面荷电形成双电层结构、微粉粒子产生絮凝的现象;阐述了化学外加剂对微粉粒子的分散作用机理,即DLVO理论和HVO理论;分别介绍了萘系(FDN)、脂肪族、氨基磺酸盐系、聚羧酸系高效减水剂的具体作用机理;分析了在低水泥浇注料中三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、柠檬酸钠、密胺树脂、聚丙烯酸钠、氨基磺酸盐、聚羧酸系高效减水剂等化学外加剂的应用现状。认为聚羧酸系高效减水剂具有较好的减水效果,其生产与应用研究将越来越广泛和深入。     

磨细石灰石粉对减水剂-水泥适应性的影响

采用化学分析、热分析、Zeta电位分析等手段研究聚羧酸和萘系减水剂在磨细石灰石粉存在下与水泥的适应性。结果表明:在磨细石灰石粉存在下,聚羧酸减水剂促进水泥水化初期钙矾石和单碳型水化硫铝酸钙的生成,降低水泥对减水剂的吸附;而萘系减水剂的吸附量大,石灰石粉加速了水泥颗粒表面的减水剂被生成的水化产物覆盖的过程,导致流动度损失加快。因此,在石灰石粉存在下,聚羧酸减水剂的适应性较萘系减水剂更佳。     

萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂的比较

混凝土作为建筑工程中最常使用的材料,为我国的建筑事业作出了巨大贡献,而减水剂作为混凝土不可分割的组分,也得到了广泛的应用。聚羧酸高性能减水剂与萘系高效减水剂作为减水剂中常见的种类,对水泥净浆流动以及混凝土的各方面性能都产生着巨大作用。本文结合实际简单的介绍了萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂,简述了二者的相同性,并对它们之间存在优缺点进行了对比。     

聚羧酸减水剂对混凝土结构影响

混凝土结构决定其性能。通过扫描电镜和压汞试验,表征和分析了聚羧酸减水剂对混凝土硬化水泥浆体、界面结构和水泥石孔结构的影响。结果表明,早龄期的混凝土硬化水泥浆体和界面结构裂纹较宽,裂缝较多,而龄期长则结构较密实;相同龄期掺有聚羧酸减水剂的混凝土硬化水泥浆体和界面过渡区结构裂缝数量、裂纹宽度均小于萘系减水剂;聚羧酸减水剂降低了水泥石的平均孔径,最可几孔径和孔隙率;少害孔和无害孔的含量多,而有害孔和多害孔含量少。聚羧酸减水剂对混凝土结构的作用优于萘系减水剂。     

超早强聚羧酸对低坍落度混凝土流变与气泡结构经时变化的影响

分别采用两种超长侧链聚羧酸减水剂与一种常规聚羧酸减水剂制备低坍落度混凝土,通过测试分析湿筛砂浆流动度、流变性、气泡结构参数以及三维重构气泡形态,对比研究了超长侧链聚羧酸减水剂对混凝土工作性能与气泡特征经时变化的影响.结果表明:低坍落度混凝土湿筛砂浆符合宾汉姆流体特征,流动度与屈服应力具有强线性相关性,减水剂种类对其影响较小,但超长侧链聚羧酸对砂浆流动度的经时保持作用明显弱于普通聚羧酸.超长侧链聚羧酸在砂浆中的引气数量和小孔径气泡占比均低于普通聚羧酸,并且超长侧链聚羧酸加速了砂浆中小孔径气泡向大孔径气泡的转变.CT三维重构试验直观地证实了砂浆中相邻小气泡聚并成大气泡现象的存在,超长侧链聚羧酸使得砂浆中气泡聚并发生的时间比普通聚羧酸更早.     

聚羧酸系减水剂在预拌混凝土中常见问题及分析

聚羧酸系减水剂作为一种新型的外加剂,具有减水率高、保塑性能好、水泥适应性强、混凝土收缩小等优点,但在掺入预拌混凝土的使用过程中,由于各种原因,引起混凝土的质量问题,合理选用使用原材料,提高聚羧酸类减水剂在预拌混凝土中的应用。     

聚羧酸混凝土减水剂的研究现状与发展趋势

聚羧酸减水剂的研发和推广是混凝土材料科学中的一个研究热点,推动混凝土材料向高强、高性能化不断发展.结合国内外资料综述了聚羧酸系高效减水剂的研究现状、作用杌理、合成方法,分析了聚羧酸减水剂结构与性能的关系,总结了当前研究与应用中存在的主要问题,展望了今后的发展趋势.     

聚羧酸减水剂的粘土耐受性研究进展

聚羧酸减水剂(PCE)因具有掺量低、减水率高、分散性能优异、功能可设计性强、制备过程绿色环保等优点在建设工程领域应用广泛。但是PCE与粘土矿物相互作用,尤其是蒙脱土(MMT)对PCE的有害吸附,使PCE的分散效果显著降低甚至完全丧失。为克服粘土对聚羧酸减水剂的负效应,从聚羧酸减水剂结构性能及其与粘土的作用机理入手,综述了近年来PCE的粘土耐受性研究进展和抑制粘土负效应的策略。通过粘土抑制剂复配、分子结构设计等手段提高PCE对粘土的适应性,为解决聚羧酸减水剂分散性能受制于粘土的技术难题提供基本思路。     

高保坍型聚羧酸减水剂的合成及其对混凝土性能的影响分析

以甲基烯丙基聚乙二醇醚(TPEG-2400)、丙烯酸(AA)等为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,甲基丙烯磺酸钠(MAS)为链转移剂,在水溶液中进行了自由基共聚反应合成了高保坍型聚羧酸减水剂,探究了最佳合成工艺及其对混凝土应用性能的影响。结果表明,水泥净浆初始和1 h的流动度随着酸醚比、链转移剂MAS用量、引发剂APS用量、温度和滴加时间的增加,均表现出先增大后减小的趋势。当n(AA)∶n(TPEG)=4∶1,MAS用量为AA和TPEG总质量的3%,引发剂APS用量为AA和TPEG总质量的3%,反应温度为60℃,滴加时间为1.5 h时,水泥净浆初始和1 h的流动度达到了最大值,合成的高保坍型聚羧酸减水剂性能最优。在此条件下合成的聚羧酸减水剂与市售TPEG型减水剂和HPEG型减水剂相比,具有更优的分散性、保坍性能和抗压强度。     

化学外加剂对混凝土徐变的影响规律研究

采用自制的徐变加载装置,研究了萘系减水剂、聚羧酸减水剂以缓凝组分、减缩组分对等配合比混凝土徐变的影响规律,结合与混凝土同水灰比浆体非可蒸发水含量及混凝土内部相对湿度演化分析了其影响机理。结果表明,相比萘系减水剂,聚羧酸减水剂能显著降低混凝土的徐变,其中以早强型聚羧酸减水剂的效果最好;减缩剂对混凝土的徐变有降低作用,缓凝组分的掺入对徐变有不利影响;聚羧酸减水剂和减缩组分能通过降低混凝土内部水分传输和向外界扩散来降低徐变;早强型聚羧酸使浆体具有较多的水化产物数量,对强度的增加和徐变的降低有一定好处,缓凝组分的掺入会延缓水化并减少总水化产物数量,降低强度,使徐变增加。     

梳型长短侧链聚羧酸减水剂对水泥早期水化行为的影响及作用机理EI北大核心CSCD

调节异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)的聚合度及与丙烯酸(AA)的摩尔比,以过硫酸铵(APS)为引发剂、甲基丙烯磺酸钠(MAS)为链转移剂,通过水溶液自由聚合法合成了长侧链聚羧酸(LPCE)、长短侧链聚羧酸(LSPCEs)和短侧链聚羧酸(SPCE)3类梳型聚羧酸减水剂(PCEs)。研究了长短侧链比例对水泥早期水化行为的影响,进一步通过PCEs水溶液聚集形态、吸附性能和引气性能等探讨了长短侧链比例对水泥水化行为影响的作用机理。结果表明,SPCE有利于延缓水泥的早期水化,使水化诱导期延长,这是由于SPCE较LSPCEs和LPCE,在水泥颗粒表面的吸附量更大、吸附层厚度更高所致。加入水泥后,随着短侧链比例的增大,PCEs水溶液的起泡高度有增加趋势,而LPCE水溶液的黏度较大,稳泡性能较LSPCEs和SPCE好。     

聚羧酸系高性能减水剂的研究现状及发展趋势

首先简要回顾了减水剂的发展历程,综述了聚羧酸减水剂的结构和应用情况.然后分别从吸附-分散、胶体化学和界面化学角度,系统总结和分析了聚羧酸减水剂的构效关系和作用机理的最新研究进展.最后,根据目前研究和应用中存在的问题及将来发展的需求,提出了今后的发展方向.