硫酸鹽影響聚羧酸減水劑與混凝土組成材料相容性的機理研究.pdf

1、聚羧酸減水劑是一種具有高減水分散性的混凝土外加劑，在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛使用，但在實際工程應用中，聚羧酸減水劑與混凝土組成材料存在相容性問題，除了減水劑本身性能外，水泥、摻合料和混凝土外加劑中存在的硫酸鹽被認為是影響聚羧酸減水劑相容性最顯著的因素。開展硫酸鹽影響聚羧酸減水劑相容性的機理研究能達到提高聚羧酸減水劑應用技術水平，完善聚羧酸減水劑與混凝土組成材料相容性調(diào)控理論與技術的目標。
　　本文通過4種硫酸鹽(K2SO4、Na2SO4、C

2、aSO4·2H2O和CaSO4·1/2H2O)對摻有聚羧酸減水劑的水泥漿體溶液表面張力、漿體分散性能、粘度、凝結時間等相容性指標的影響及規(guī)律，以及對聚羧酸減水劑的吸附量及吸附動力學，水泥顆粒動電電位的影響，研究硫酸鹽對聚羧酸減水劑相容性的影響機理。
　　采用表面張力儀、UV、IR等分析測試手段，研究了硫酸鹽對摻聚羧酸減水劑的水泥漿體溶液表面張力的影響，硫酸鹽對聚羧酸減水劑分子結構的影響。硫酸鈉、硫酸鉀可降低摻有聚羧酸減水劑的水泥漿

3、體溶液表面張力，增加溶液表面活性，增加微引氣作用，由于二水石膏在漿體溶液中溶解度低，溶解速度慢，對表面張力影響較小。水泥漿體溶液中的硫酸鹽不影響聚羧酸減水劑分子結構，但強堿性環(huán)境使酯類聚羧酸減水劑分子中部分酯鍵發(fā)生不可逆的水解，聚氧乙烯支鏈會從主鏈脫落，不利于水泥漿體的分散性能。
　　采用水泥凈漿流動度、砂漿擴展度、混凝土坍落度及損失表征硫酸鹽對聚羧酸減水劑相容性的影響。硫酸鈉和硫酸鉀對聚羧酸減水劑分散性能的負面影響遠大于難溶性的

4、二水石膏和半水石膏，易溶性硫酸鹽摻量1％時就能使水泥凈漿完全失去流動性，而漿體中含有適量易溶性硫酸鹽(摻量0.2%)對漿體的流動性有利，且使混凝土具有良好的坍落度保持性能。
　　采用UV、Zeta電位分析儀等分析手段，重點研究了硫酸鹽影響聚羧酸減水劑相容性的作用機理，量化了聚羧酸減水劑在水泥顆粒表面的吸附量、吸附動力學及動電電位隨硫酸鹽含量的變化。易溶性硫酸鹽過量會顯著降低聚羧酸減水劑的吸附量，并降低水泥顆粒動電電位，從而減弱顆粒

5、間靜電斥力，摻量1%時，平均吸附量降低38%左右，動電電位降低18.3%，對聚羧酸減水劑相容性的負面影響較大；但適量易溶性硫酸鹽存在時，能有效提高聚羧酸減水劑的吸附量，摻量0.2%時，聚羧酸減水劑平均吸附量提高10%，且硫酸鹽與聚羧酸減水劑共同作用使?jié){體粘度降低，有利于漿體的流動性及流動保持性。水泥顆粒對聚羧酸減水劑的吸附及硫酸鹽對吸附的影響規(guī)律適合Langmuir等溫吸附方程，水泥顆粒對聚羧酸減水劑的吸附動力學及硫酸鹽對吸附動力學的影