碱金属盐对萘系减水剂吸附-分散性能的影响

通过调整Na2SO4,K2SO4,Na2CO3及K2CO3溶液浓度来改变水泥浆体中可溶性碱含量,研究可溶性碱对萘系减水剂吸附-分散性的影响.结果表明:碱金属盐对萘系减水剂分散性的影响存在最佳掺量区间,这一掺量区间与萘系减水剂掺量及碱金属盐种类相关.当萘系减水剂掺量较小时,较低掺量的碱金属盐即可调整水泥浆体表面张力,改善浆体流变性;当萘系减水剂掺量较大时,较高掺量的碱金属盐才可调整水泥浆体表面张力,改善浆体流变性.碱金属盐掺量过高时,水泥浆体流变性下降,表观黏度增加.碱金属硫酸盐除了存在碱金属离子对萘系减水剂双电层的压缩和破坏作用,还存在硫酸根离子对萘系减水剂的竞争吸附作用,因而使萘系减水剂在水泥颗粒表面的平衡吸附量下降程度更大.

硫酸盐对聚羧酸减水剂吸附-分散性能的影响

系统研究了硫酸盐对掺聚羧酸减水剂水泥浆体流变性及水化性能的影响.结果表明:硫酸盐降低了聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,削弱了聚羧酸减水剂对水泥浆体的分散作用.随着硫酸盐掺量的增加,聚羧酸减水剂分散性能下降.少量硫酸盐延缓了水化加速期最大水化放热速率峰的出现,并且提高了最大水化放热速率.而大量硫酸盐则使得水泥水化诱导期缩短,最大水化速率峰显著提前.大量硫酸盐的加入促进了水泥浆体中钙矾石(AFt)的生成,削弱了水化铝酸钙(CAH)的生成.MgSO4对于水泥浆体中水化产物生成的促进作用最明显.掺加MgSO4的水泥水化产物中含有大量细丝状水化硫铝酸盐产物.MgSO4对水泥水化具有显著延缓作用,水化产物结晶成核作用较缓慢,从而使得水化产物生成及分布更加均匀,形状更加细小.

聚羧酸减水剂常温合成及其工业化试验

在40℃反应条件条件下,研究过硫酸铵(APS)、双氧水(H2O2)、抗坏血酸(Vc)用量对聚羧酸性能影响。结果表明:APS与TPEG摩尔比为0.21,H2O2与TPEG摩尔比为0.4时分散性能分别达到最大值,同时Vc用量对聚羧酸减水剂表观颜色有重要影响。工业化生产实验证实在无外加热源下,依靠聚合反应自身放热,能使反应体系温度维持在40℃以上。

聚羧酸减水剂酸醚比对其引气性能的影响

通过水溶液自由基聚合法合成了一系列不同酸醚比的聚羧酸减水剂,研究了不同酸醚比的聚羧酸减水剂对新拌水泥浆体含气量、流变性以及水泥砂浆分级气泡含量的影响.结果表明:随着酸醚比的增加,聚羧酸减水剂分散性能及引气性能显著增加,其中当丙烯酸与异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)单体摩尔比达到4∶1时,聚羧酸减水剂分散性能及引气性能均达到较大值,随着酸醚比的进一步增加,聚羧酸减水剂分散性能与引气性能呈下降趋势;随着酸醚比的增加,聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附能力增加,使得水泥颗粒表面的聚羧酸分子浓度增加,降低了水泥颗粒-水的固-液界面能;聚羧酸减水剂能够显著改善砂浆气泡孔径分布,在引入大量中小气泡的同时降低大孔径气泡的占比,使得气泡孔径分布更加细小化;同时,随着聚羧酸减水剂主链中酸醚比的增加,引入的小气泡占比呈下降趋势,大孔占比呈上升趋势.

PCE复配优化对水泥砂浆孔结构的影响

研究了聚羧酸减水剂(PCE)复配优化工艺对水泥砂浆孔结构的影响。结果表明:PCE与消泡剂复配后可显著降低砂浆含气量及扩展度。其中聚醚类消泡剂对孔径分布的优化程度较佳,可大幅提高小孔占比,当其掺量为0.030%时,新拌水泥砂浆中含气量降低5.7个百分点。在消泡基础上,加入引气剂可提高砂浆扩展度及抗压强度。其中,松香类引气剂可显著优化气孔分布,大幅提升小孔占比;脂肪醇类引气剂优化效果次之,可略微增加小孔占比而降低大孔占比;皂苷类和烷基类引气剂效果较差,降低小孔占比,提高大孔占比,使得砂浆气孔分布趋于劣化。

硅烷改性聚羧酸减水剂对水泥浆体流动性及水化进程的影响

通过自由基聚合法,利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)部分或完全取代聚羧酸减水剂合成过程中的丙烯酸(AA)单体,合成了硅烷改性聚羧酸减水剂。研究了硅烷改性聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为以及对水泥浆体分散性能的影响,并研究了硅烷改性聚羧酸减水剂对水泥水化进程的影响。结果表明:硅烷部分取代丙烯酸可提高聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附量,提高了水泥浆体流动度;相对于传统聚羧酸减水剂,可更大程度延缓水泥水化进程,但可提高水泥3 d水化程度;而硅烷全部取代丙烯酸,聚羧酸减水剂对水泥吸附、分散性能下降,对水泥水化延缓程度增强,对水泥水化程度无提高效果。

不同羧基密度聚羧酸减水剂对水泥石孔结构的影响（英文）

通过水溶液自由基聚合法合成了不同羧基密度的聚羧酸减水剂,并对所合成聚羧酸减水剂分子结构进行表征,研究了不同羧基密度的聚羧酸减水剂对硬化水泥砂浆孔结构及力学强度的影响。结果表明:水泥砂浆抗压强度与其孔隙率成负相关性,但当孔隙率相同时,分级孔分布显著影响水泥砂浆抗压强度。随着聚羧酸减水剂中羧基密度的增加,聚羧酸减水剂分散性能及引气性能显著增加。当聚羧酸主链羧基密度为6时,水泥砂浆中孔隙率达到最大值。聚羧酸减水剂引入水泥砂浆中的气泡会显著改变硬化砂浆的分级孔分布,显著增加中小孔(200–500μm)的比例,减少大孔(1 200–1 600μm)比例。说明聚羧酸减水剂能够显著改善硬化砂浆孔径分布,使得硬化水泥砂浆中孔径分布更加细小化。砂浆孔结构参数与抗压强度多元线性拟合关系表明,为了提高砂浆力学性能,应采用总引气量小的聚羧酸减水剂,而当总引气量接近时,应优先选择引入分级孔(100–500μm)含量较高的聚羧酸减水剂。