聚羧酸减水剂抗泥改性及其化学机制研究

发布时间：2024-04-02 01:09

　　大型混凝土工程中,原料砂石中的少量泥土对聚羧酸减水剂(PCE)存在严重的吸附。这一问题困扰混凝土学界多年,通常被称为PCE的适应性问题。本论文从分析蒙脱土层状晶体结构与其吸附规律入手,选取一系列阳离子型化合物和非离子型化合物作为牺牲剂,通过净浆流动度比较其与PCE的竞争吸附能力,并采用凝胶渗透色谱(GPC)、X射线衍射(XRD)和动态激光光散射(DLS)等研究其竞争吸附机制,在此基础上,筛选得到一系列性能优良的新牺牲剂。本论文主要研究内容及其成果如下:(1)合成了3种长支链端基为羧基的新型PCE,测定了其结构和性能。根据蒙脱土层间距大小,选择6种不同分子量的阳离子型化合物,考察并比较了它们与PCE的竞争吸附能力,筛选得到2种抗泥性能优异的新型牺牲剂—聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)和结晶紫(CV)。其中PDADMAC使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至241 mm,经时流动损失率从33.5%降至8.3%;CV使PCE在含蒙脱土的水泥中初始流动度从230 mm提升至259 mm,经时流动损失率从33.5%降至20.8%。探讨了上述2种牺牲剂的抗泥作用机理。(2...

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【部分图文】：

图1-4PEG-木质素的合成[12]

6表现出较好的流动性并有益于改善含MMT水泥浆的流变性能。图1-4PEG-木质素的合成[12]2018年，罗源兵等[35]以甲基丙烯酸二甲氨乙酯（DMAEMA）为单体，和AM、DMDACC、AA，通过共聚反应合成的阳离子表面活性剂能优先被粘土吸附，填充到粘土的层间结构中，从而显著....

图1-5PCE在MMT上层间吸附的作用模型[7]

812.5，蒙脱土晶体表面被水润湿后，其晶体结构棱边上的硅醇键和铝醇键会吸附水泥孔溶液中的OH-，变为Al-O-和Si-O-，可通过吸附溶液中水泥熟料水化后产生的Ca2+平衡蒙脱土的总负电荷。MMT表面和层间存在阳离子交换过程，从而导致MMT吸水膨胀，其层间域间距由0.24nm增....

图1-6高岭石、伊利石、蒙脱石的化学结构[10]

91.2.1蒙脱土、高岭土、伊利土晶体结构粘土广泛定义为那些构成土壤、沉积物、岩石和水胶体部分的矿物，是由细粒粘土矿物和石英、碳酸盐和金属氧化物等矿物晶体混合而成，颗粒尺寸小于2μm的含水硅铝酸盐[45]。粘土矿物中最为重要的是高岭石，伊利石和蒙脱石，几乎所有的粘土都由这三组中的....

图2-1红外光谱：a.HPEG，b.改性HPEG，c.PCE，d.改性PCE图2-1红外光谱图显示了二酸酐酯化HPEG端羟基后的改性聚醚及侧链端羟

C0代表溶液中PCE未发生吸附的初始浓度，Ceq为达到吸附平衡后PCE的浓度，单位均为g/L；V为PCE溶液的总体积，单位为L；m为添加蒙脱土的质量，单位g；Q代表每克蒙脱土吸附PCE的量，单位为mg/g。2.2结果与讨论2.2.1侧链端羟基改性PCE合成条件优化....

本文编号：3945583