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.     

复合电解质溶液中纳米SiO2颗粒分散性及其表面动电电位

针对含有纳米二氧化硅(n-SiO2)颗粒的硫酸镍盐复合电解质溶液,研究了溶液n-SiO2颗粒的分散性、动电电位(ζ)及其影响因素.结果表明复合电解质溶液中SiO2颗粒表面ζ电位值为负值,且其绝对值随着pH值增大而增大;ζ电位影响纳米颗粒在溶液中的分散稳定性.电解质浓度影响纳米颗粒的分散性,在以Na2SO4溶液为稀释剂时,电解质中SO42-浓度为0.125 mol/L时,溶液中颗粒粒度分布范围最小,小尺寸颗粒含量最高;颗粒粒径分散效果与前处理溶液中纳米颗粒含量有关,前处理料浆中纳米颗粒含量越低,其粒度越小,分散效果越好.     

减水剂对硅酸盐水泥的作用机理

本文就三类常用减水剂在单矿物C_3S、C_2S、C_3A、C_4AF上和在矿渣、煤矸石和水泥上的表观吸附量及其对ξ电位的影响进行讨论。 三种减水剂在C_3A上的表观吸附量都远远超过在C_3S上的表观吸附量。石膏的存在则使其在C_3A上的表观吸附量大减。 减水剂在煤矸石上的表现吸附量仅次于在C_3A上的表观吸附量,而在矿渣上则极小。 C_3A和C_4AF在蒸馏水中的ξ电位为正值,在减水剂溶液中的ξ电位则随溶液浓度的增加而迅速降低。在达到等电点时的浓度下,C_3A对减水剂的表观吸附量远远超过C_4AF。 显然,水泥中的C_3A对减水剂效果的影响最大。     

表面化学在混凝土减水剂作用机理研究中的应用

本文以表面张力、动电电位、吸附三方面论述了表面化学的基础理论在混凝土减水剂作用机理研究中的应用。笔者用滴重法测定了五种高效减水剂、一种微沫剂对离子交换水表面张力的影响;用电渗法测定了二种高效减水剂对普通硅酸盐水泥、分选粉煤灰、磨细粉煤灰动电电位的影响;用751紫外光谱仪测定了普通硅酸盐水泥,磨细粉煤灰对高效减水剂的吸附规律。     

流动电位法测定中空纤维膜表面的ξ电位

根据流动电位与表面ξ电位的关系,研制了一套中空纤维膜表面(ξ电位的测定装置,对Nacl、KCl、CaCl2:三种电解质溶液中聚丙烯膜的流动电位进行了研究.结果表明,在中性条件下,膜表面带负电;膜丝间毛细孔径和试验操作方法对ξ电位有影响,毛细孔径越大,ξ电位的绝对值越小,降压法得到的ξ电位值大于快速升压法.ξ电位的大小与电解质溶液的浓度和种类有关,阳离子价态对ξ电位影响很大.     

铁尾矿粉、砂泥粉对水泥-减水剂体系工作性能的影响

为揭示铁尾矿粉和天然河砂中砂泥粉对水泥净浆体系的影响规律,分别测试了聚羧酸减水剂（ PCA）和萘系减水剂（ FDN）与两类粉体双掺后水泥浆动电电位和流变参数。结果表明：铁尾矿粉与砂泥粉对水泥-减水剂体系工作性能的影响存在显著差异。在PCA-水泥浆与铁尾矿粉或砂泥粉的双掺体系中,含铁尾矿粉水泥浆动电电位及塑性粘度变化率明显低于含砂泥粉水泥浆体系,铁尾矿粉对水泥浆流动性影响较小;采用FDN时,含砂泥粉的水泥浆体系流动性能优于掺铁尾矿粉的水泥浆体系;当水泥浆体系中粉体外掺量达到7％时,浆体塑性粘度显著增加,浆体体系流动性较差。     

用作混凝土减水剂的改性淀粉的合成及分散性能

玉米淀粉经酸解处理后,经次氯酸钠氧化、环氧乙烷醚化,制备出氧化-醚化淀粉,对其在水泥中的减水分散效果进行了研究,并通过红外光谱、流变仪及zeta电位等测试对其改性效果进行表征。结果表明:玉米淀粉分子链上被成功引入了羧基和羟乙基醚,在羧基含量为0.48%时醚化度(摩尔取代度MS)为0.5时减水剂分散能力最好。相同掺量下,氧化-醚化淀粉型减水剂减水效果明显优于萘系减水剂。氧化-醚化淀粉掺量为0.6%～0.8%时,减水效果最好。氧化-醚化淀粉的zeta电位值为-11.4mV明显低于萘系的-36.7mV,说明其减水分散能力是通过阴离子羧酸基团的吸附作用,并主要靠较大分子量及其分子链中葡萄糖单元环的空间位阻来分散水泥颗粒。     

聚丙烯腈UF膜的微孔表面ξ电位和电荷密度

根据Helmholtz-Smoluchowski方程，由实验测定的流动电位计算聚丙烯腈ACP-0053超滤膜的ξzeta电位，并根据Gouy-Chapmann方程的，估算出膜的微也表现电荷密度。表明UF膜微孔表面ξ电位和电荷密度与电解质的种类、浓度有关。UF膜在NaCl与KCl体系的ξ电位相近，在MgCl2与MgSO4体系的ξ电位也相近，即阳离子价态和结构越相近，ξ电位越相近，但当阴离子价态较高时，也有一定影响。由膜微孔表面ξ电位和电荷密度随溶液浓度的变化关系可知，在低浓度区域，膜表面ξ电位和电荷密度较高，并出现一个峰值，之后随浓度增大而缓慢降低。     

氨基磺酸单环芳烃型高效减水剂的制备及其在水泥颗粒表面的作用机理

以对氨基苯磺酸钠、苯酚和甲醛等为原料合成出了氨基磺酸单环芳烃型(AS)高效减水剂,研究了反应单体的摩尔比以及工艺参数对AS高效减水剂对水泥颗粒分散效果的影响。运用现代测试分析方法(IR、GPC)对合成出的氨基磺酸单环芳烃型(AS)高效减水剂进行了官能团和相对分子质量分布的表征,从氨基磺酸单环芳烃型(AS)高效减水剂的表面张力、起泡能力和ξ电位以及其稳定性等方面研究了AS高效减水剂在水泥颗粒表面的作用机理,研究表明静电斥力和空间位阻效应和润滑作用、润湿作用的共同作用,使AS单环芳烃型高效减水剂对水泥颗粒有更好的分散能力和很好的保持性。     

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     

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。     

磷酸和两性季铵盐改性聚羧酸减水剂研究

为研究不同电荷分布的减水剂对水泥浆体流动性能的影响,分别引入了磷酸基团和季铵盐合成了聚羧酸系减水剂PCE-P和PCE-N.利用红外光谱分析、流变仪和ζ电位手段表征,对水泥净浆流动度和保坍性能进行了测试.结果表明,制备的磷酸改性的共聚物在相同的水灰比和掺量下与水泥颗粒的表面正电荷具有较强的静电吸附作用,在掺入质量分数为0...     

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。     

减缩剂与减水剂在水泥及掺合料固体颗粒表面吸附性比较

减缩剂是一种可显著降低水泥基材料收缩的新型化学外加剂,现有研究主要集中在其对水泥基材料宏观性能的影响等方面,而对减缩剂在胶凝材料-水界面的吸附特性鲜有报道,减缩剂在水泥基材料中的存在状态还未被完全认知.以两种类型的聚羧酸减水剂作为对比,对两种减缩剂在水泥、矿渣及粉煤灰颗粒上的吸附进行研究.结果显示减缩剂和减水剂在固体颗粒表面上的吸附量差异很大,减缩剂在固体颗粒表面的吸附量不足减水剂的1/8,说明减缩剂在水泥浆体中主要是溶解在溶液中的;红外光谱测试结果表明减缩剂与减水剂的主要宫能团基本一致,可以认为减缩剂与减水剂在固体颗粒上的吸附与二者所含的官能团类型关系不大,主要原因可能来自其分子结构或链组成上的差异.     

造纸用羧基丁苯胶乳的稳定性

用Ｕ形管电泳仪在电压为３０Ｖ条件下测定了造纸用羧基丁苯胶乳（牌号ＸＳＢＲＬ４６Ｃ）的ξ电位；研究了十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）、十二烷基苯磺酸钠（ＳＤＢＳ）、电解质溶液的浓度及ｐＨ值对ξ电位及稳定性的影响。结果表明：ＳＤＳ和ＳＤＢＳ的浓度超过临界胶束浓度后，ξ电位增值减小；当乳液ｐＨ值小于７或大于９时，ξ电位减小，乳液稳定性降低。     

钢筋在混凝土模拟孔溶液及水泥净浆中的腐蚀电化学行为

采用动电位扫描法研究钢筋在混凝土模拟孔溶液中腐蚀电化学行为，获得了不同ｐＨ值和氯离子含量对影响钢筋局部锈蚀的临界关系。采用交流阻抗技术研究了钢筋／混凝土模拟孔溶液和钢筋／水泥净浆体系的界面电化学反应机理及其电化学反应模型。结果表明，在高碱性、低氯离子含量或除氧条件下，钢筋在混凝土中将不发生严重局部腐蚀，钢筋的腐蚀电化学反应主要受扩散传质过程控制。     

聚羧酸系高性能减水剂对高铝浇注料基质浆体ζ电位的影响研究

本文采用BDL-B型表面电位粒径仪,测定了高铝浇注料基质浆体在不同减水剂作用下的ζ电位;采用NXS-11A旋转粘度计测量了浇注料基质浆体的粘度,研究了减水剂对基质浆体ζ电位及粘度的影响.研究表明,加入适量的减水剂,能降低体系的ζ电位与粘度,ζ电位与粘度具有相似的变化规律.从理论上分析了浆体粒子吸附减水剂、扩散双电层与ζ电位的形成机理.STP、KS-20均为阴离子型分散剂,吸附于浆体粒子表面,ζ电位降低,通过静电斥力作用达到分散效果,KS-JS70、LMS-P为非离子型减水剂,依靠聚氧乙烯链吸附于粒子表面,通过空间位阻作用达到分散效果.随着减水剂加入量的增加,减水剂在粒子表面吸附达到饱和,ζ电位变化趋于平缓.     

钼硅酸盐：抑制氯在碳钢上的点蚀

在硅酸钠和铂酸钠存在和不存在条件下，测量pH为11时氯化钠溶液中碳钢的穿透电位。当硅酸盐和钽酸盐一起加入时，可以发现，钝化膜的穿透电位明显比它们单独加入时的穿透电位高。在10^-2M氯化钠中，相对于10^-2M硅酸钠～70mv（SCE）的穿透电位和10^-2M钼酸钠-35mv(SCE)的穿透电位，要求加入的10^-3M钼酸钠 10^-2M硅酸钠的穿透电位提高到 90mv(SCE)。在实验条件下模拟了高碱度(pH为11)时杂有氯化钠的混凝土环境。缓蚀剂在凹点内似乎生成了不溶性化合物。尽管已发生了点蚀，它们不久就停止了生长并且变成空的。     

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.     

两性型聚羧酸减水剂与粉煤灰的相容性研究

采用不同粉煤灰掺量混凝土,分别掺入两种减水剂—阴离子型聚羧酸减水剂(PCan)和两性型聚羧酸减水剂(PCam),粉煤灰取代水泥总量为10％ ～ 50％,设计塌落度在(200±20) mm,测试混凝土塑性阶段和硬化阶段性能,以及通过总有机碳(TOC)实验,探讨两性型聚羧酸减水剂PCam与粉煤灰的相容性.结果表明:掺入减水剂,能有效降低混凝土用水量,PCam作用效果甚与PCan,减水率超过30％,能有效改善因粉煤灰掺入而导致早期强度的不足,提高20％以上强度.TOC吸附量表明硅酸盐水泥颗粒表面的吸附规律不同于水泥颗粒,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.PCam阳离子基团的引入,使得其饱和吸附量大于普通阴离子型聚羧酸减水剂(PCan),相同掺量下具有更高塌落度及较低塌落度损失.因此,PCam阳离子基团的引入,增大了减水剂对粉煤灰颗粒的吸附量,与粉煤灰具有更好的相容性.