助剂改善粘土对聚羧酸减水剂负效应的研究

发布时间：2017-09-01 12:45

  本文关键词：助剂改善粘土对聚羧酸减水剂负效应的研究

  更多相关文章： 助剂 粘土的矿物组成 聚羧酸减水剂 回归分析 吸附量 层间距

【摘要】：不同种类的粘土对聚羧酸减水剂(PC)负效应的影响规律不同,这与粘土的物理化学特性有关。通过研究不同粘土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆、砂浆性能的影响规律,发现吸附能力和膨胀能力较强的蒙脱土(MMT)较伊利土和高岭土对聚羧酸减水剂的负效应更大。而真实状态的粘土是由多种单矿物粘土组合构成的,因此研究矿物组成对粘土负效应及其对助剂作用效果的影响就显得尤为重要。根据粘土对聚羧酸减水剂负效应的影响机理,从优先吸附和抑制膨胀两个方面确定了聚乙二醇-4000(PEG-4000)、KCl和复配助剂(PEG-4000:KCl=1:5)三种助剂。在不同的粘土含量下,采用水泥净浆流动度的变化情况来探讨粘土的矿物组成对助剂作用效果的影响规律。同时运用MATLAB软件,将粘土矿物组成对助剂改善水泥净浆流动度的作用效果进行回归分析,对粘土产生的负效应和助剂对不同矿物组成粘土的改善效果进行量化。通过研究粘土与助剂、减水剂三者之间的吸附、膨胀特性,阐明助剂对粘土的改善方式和作用机理,为指导实践工作提供理论参考。探讨不同粘土含量下,粘土的矿物组成对助剂作用效果的影响。结果表明,低粘土含量下,各粘土流动度的最初损失时间由60min延长至90min,试验中助剂对粘土负效应的改善幅度较小且存在差异。矿物组成中蒙脱土、伊利土的比例对助剂的作用效果影响不大。随粘土含量的变大,矿物组成中蒙脱土、伊利土的比例越大时,助剂对粘土负效应的改善效果越显著。根据砂浆扩展度的试验结果,复配助剂对4%粘土试验组改善效果最显著,一般无泌水情况出现。无助剂时各龄期的强度随粘土含量增大而减小,其中6%粘土含量下3d强度降幅最大达36.6%。综合来看,复配助剂对不同粘土含量下的砂浆强度有一定的提升。其中6%粘土含量时复配助剂对3d强度增长幅度最大达26.9%,远大于7d、28d的强度变化。无助剂时F4%(4%粘土含量下的回归方程)中各单矿物粘土的负效应相比F2%增大了40%,F6%中蒙脱土负效应增幅则达255.0%,其中伊利土、高岭土的负效应变化不大。不同的粘土含量下,矿物组成中蒙脱土的比例越大,助剂对粘土的作用效果越好。F2%中各粘土的负效应减小了28%以上,F4%中各粘土负效应减小了56%以上,F6%中蒙脱土的负效应则减小了75%;助剂对蒙脱土、伊利土负效应的改善幅度最大,对高岭土则变化不大。通过总有机碳试验方法(TOC)和粉末-X射线衍射光谱(XRD)试验测试了助剂对粘土吸附量和层间距的影响,探讨了助剂对粘土吸附性能、膨胀性能的改善方式,结果表明,助剂对水泥与PC间吸附量和ζ电位的变化无影响,且助剂相比于PC优先被MMT所吸附,复配助剂对Na-MMT与PC的吸附量的改善效果最好,6%掺量时下降了65.0%。3%的KCl助剂掺入后,蒙脱土层间距变化相当于助剂PEG-4000掺量9%时的作用效果;当助剂KCl含量为6%、9%后其层间距降幅为10.3%、14.8%,要优于同等掺量下复配助剂8.5%、11.9%的改善效果;这是由于助剂中K+会压缩双电层,使得粘土矿物表面的电势减小,从而减少粘土矿物对聚羧酸减水剂的吸附膨胀。
【关键词】：助剂 粘土的矿物组成 聚羧酸减水剂 回归分析 吸附量 层间距
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.042.2
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 聚羧酸减水剂与混凝土其它原料的相容性研究9-10
• 1.2 粘土对聚羧酸减水剂的负效应10-11
• 1.2.1 粘土对聚羧酸减水剂负效应的研究现状10-11
• 1.2.2 粘土对聚羧酸减水剂负效应的影响机理11
• 1.3 粘土对聚羧酸减水剂负效应的改善现状11-13
• 1.3.1 助剂对粘土剂负效应的改善方式12
• 1.3.2 粘土的矿物结构对聚羧酸减水剂负效应的影响12-13
• 1.4 研究目的与内容13-15
• 1.4.1 研究目的13-14
• 1.4.2 研究内容14-15
• 2 试验原料与方法15-19
• 2.1 试验原料15-17
• 2.2 试验设备17
• 2.3 试验方法17-19
• 2.3.1 宏观试验17-18
• 2.3.3 微观试验18-19
• 3 粘土矿物组成对聚羧酸减水剂负效应的影响19-45
• 3.1 粘土矿物组成的模拟方案19-23
• 3.1.1 不同地区粘土的矿物组成19-20
• 3.1.2 粘土的矿物组成对水泥净浆流动度的影响20-22
• 3.1.3 粘土矿物组成的模拟22-23
• 3.2 不同粘土含量下矿物组成对水泥净浆流动度的影响23-26
• 3.3 粘土矿物组成对助剂改善水泥净浆流动度的影响26-40
• 3.3.1 矿物组成对吸附剂改善效果的影响26-30
• 3.3.2 矿物组成对防膨剂改善效果的影响30-35
• 3.3.3 矿物组成对复配助剂改善效果的影响35-40
• 3.4 不同粘土含量下助剂对掺聚羧酸减水剂水泥砂浆性能影响40-44
• 3.4.1 含粘土砂浆扩展度的影响研究40-41
• 3.4.2 含粘土砂浆强度的影响研究41-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4 粘土矿物组成对聚羧酸减水剂负效应的回归分析45-63
• 4.1 回归分析45-48
• 4.1.1 回归分析的特点45-46
• 4.1.2 多元回归分析46-48
• 4.2 不同粘土含量下矿物组成对水泥净浆流动度的回归分析48-51
• 4.3 矿物组成影响助剂作用效果的回归分析51-61
• 4.3.1 矿物组成影响吸附剂作用效果的回归分析51-55
• 4.3.2 矿物组成影响防膨剂作用效果的回归分析55-58
• 4.3.3 矿物组成影响复配助剂作用效果的回归分析58-61
• 4.4 本章小结61-63
• 5 助剂改善粘土对聚羧酸减水剂负效应的机理研究63-73
• 5.1 助剂对粘土与聚羧酸减水剂间吸附性能的影响63-68
• 5.1.1 水泥与粘土对聚羧酸减水剂的竞争吸附63-66
• 5.1.2 助剂对粘土与聚羧酸减水剂间吸附量的影响66-68
• 5.2 助剂对粘土与聚羧酸减水剂间膨胀性能的影响68-72
• 5.2.1 助剂对粘土膨胀容的影响68-69
• 5.2.2 助剂对粘土与聚羧酸减水剂间层间距的影响69-72
• 5.3 本章小结72-73
• 6 结论与展望73-75
• 6.1 主要结论73
• 6.2 展望73-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-81
• 附录81
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录81
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张志毅;黄丽;卢胜;付庆灵;;2种母岩发育的地带性土壤中粘土矿物的组成特点[J];华中农业大学学报;2015年03期

2 葛欣;于连林;刘晓杰;;浅析泥土对不同结构聚羧酸减水剂的吸附规律[J];上海化工;2014年10期

3 巨浩波;吕生华;刘晶晶;;砂石质量对混凝土性能影响的研究进展[J];硅酸盐通报;2013年12期

4 臧军;赵长江;嵇晓康;;一种解决聚羧酸与高含泥量集料适应性差的方法[J];商品混凝土;2013年11期

5 王智;胡倩文;王林龙;王应;张磊;;不同黏土对掺减水剂水泥净浆流动度影响[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2013年05期

6 王林;王栋民;包文忠;;粘土对聚羧酸减水剂性能的影响及机理研究[J];武汉理工大学学报;2013年08期

7 王智;胡倩文;王应;王林龙;张磊;;蒙脱石对聚羧酸减水剂的层间吸附特性[J];硅酸盐学报;2013年08期

8 王智;江楠;王应;万煜;贾兴文;;硫酸盐对聚羧酸减水剂吸附量及吸附动力学的影响[J];硅酸盐学报;2012年11期

9 马保国;严敏;谭洪波;杨虎;;含泥量对减水剂性能的影响规律[J];济南大学学报(自然科学版);2012年04期

10 何燕;张雄;张永娟;;混合材对水泥与聚羧酸减水剂相容性的影响[J];粉煤灰综合利用;2012年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王平全;粘土表面结合水定量分析及水合机制研究[D];西南石油学院;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 王林龙;抑制粘土对聚羧酸减水剂负效应的添加剂及其作用机理[D];重庆大学;2015年

2 李元;草原土壤粘土矿物组成及其环境意义[D];中山大学;2014年

3 巨浩波;砂石含泥量对聚羧酸系减水剂性能的影响及抗泥剂的合成研究[D];陕西科技大学;2014年

4 胡倩文;粘土对聚羧酸减水剂的分散性能影响研究[D];重庆大学;2013年

5 吴昊;粘土对聚羧酸系减水剂性能的影响机制及控制措施[D];北京工业大学;2012年

6 严敏;集料中粉体对混凝土减水剂性能的影响规律[D];武汉理工大学;2012年

7 程勋;混凝土原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响[D];北京工业大学;2010年

8 管章志;长江下游流域环境变化的粘土矿物表征及其意义[D];华东师范大学;2007年

9 周跃飞;滇池现代沉积物中粘土矿物的研究[D];昆明理工大学;2003年

，

本文编号：772175