有机膦缓凝剂的合成及其性能研究

采用二乙烯三胺、亚磷酸、甲醛在硫酸催化下通过曼尼希反应合成了两种有机膦缓凝剂(HR-1和HR-2),并通过与聚羧酸减水剂(PCE)复配研究了其对水泥砂浆及混凝土性能的影响。结果表明:合成的有机膦缓凝剂均能有效延缓水泥水化,具有较好的缓凝性能,且HR-2的缓凝效果比HR-1更好;有机膦缓凝剂与PCE复掺,虽降低了PCE的初始分散性能,但提高了保坍性能;有机膦缓凝剂的加入能减小机制砂对PCE分散性能的影响,提高PCE对机制砂的适应性。

硅灰对聚羧酸减水剂的吸附作用

快速、高效分散含有大掺量硅灰、微珠等超细粉体的胶凝材料是制备超高性能混凝土的关键技术。本文通过Zeta电位和总有机碳方法研究了硅灰与聚羧酸减水剂(PCE)的作用关系。结果表明,在纯水溶液中,硅灰表面呈负电性,对PCE及其侧链单体甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)有极强的吸附能力,而对带有负电荷的主链结构聚丙烯酸钠(PAANa)吸附能力较弱。在水泥浆体孔隙溶液中,硅灰的表面仍然呈负电性,但绝对值明显降低,对PCE及其侧链的吸附量有一定的降低,对主链结构的吸附能力增强。根据Langmuir等温吸附方程对吸附测试结果的拟合以及理论计算,可以推断出硅灰在纯水中对聚羧酸侧链结构的吸附性主要来源于氢键作用,这种作用在水泥孔隙溶液中有所减弱。

有机膦酸盐缓凝剂的合成及其对聚羧酸减水剂性能的影响

采用有机胺单体通过曼尼希反应合成有机膦酸盐缓凝剂。通过与聚羧酸减水剂PCE复配后,考察了不同环境温度及含泥量(蒙脱土)下对PCE性能的影响。水泥净浆试验结果显示,合成的有机膦酸盐缓凝剂在低温下会降低PCE的初始分散性,在常温及高温条件下能提高PCE的初始分散和保坍性。吸附性能测试表明,有机膦酸盐缓凝剂能与PCE产生竞争吸附,在高温及含蒙脱土条件下,可以减少PCE的吸附,提高减水剂的分散、保坍性及抗黏土性能。有机膦酸盐缓凝剂的掺入延长了水泥的凝结时间。