常用超塑化剂对碱矿渣水泥适应性研究

摘要

碱矿渣水泥是用碱金属的碱性化合物作为碱激发剂激发矿渣活性而形成的胶凝材料。经过国内外学者近40年的研究，其优异的物理力学性能和耐久性能已为大家取得共识。研究和工程应用表明，碱矿渣混凝土黏度大，施工困难；适用于传统水泥系统的超塑化剂在碱矿渣水泥系统的作用小甚至丧失作用。虽然提高水胶比可以在一定程度上降低碱矿渣混凝土黏度，却会在较大程度上提高其收缩，极易引起混凝土结构开裂。该问题已成为制约碱矿渣混凝土应用的技术障碍。 本论文从几种典型的表面活性剂对碱矿渣水泥的适应性入手，通过水泥净浆扩展度测试、Marsh筒法测试、表面张力及其表面吸附量的测量来分析不同的碱激发剂对表面活性剂作用效应的影响。在此基础上初步探索常用超塑化剂对碱矿渣水泥系统的塑化作用。结果表明： ①当碳酸钠和氢氧化钠作激发剂时，氨基磺酸盐系高效减水剂对碱矿渣水泥浆体的塑化作用优于萘系高效减水剂和聚羧酸超塑化剂；当用水玻璃作为碱激发剂时，萘系高效减水剂对碱矿渣水泥的塑化作用优于氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸超塑化剂，这说明碱组分种类对表面活性剂的作用效果有重要影响。 ②传统水泥减水剂(萘系、氨基磺酸钠、聚羧酸盐等)和碱激发剂均能降低水的表面张力；不同的碱激发剂对不同的表面活性剂有着不同的影响，其相互间的协同作用较为复杂。 ③常用塑化剂在矿渣表面的吸附受碱度的影响较大，碱激发剂的加入大大的降低了表面活性剂的吸附量。 ④常用塑化剂之间也有着一定的协同作用，其中氨基磺酸盐高效减水剂与萘系高效减水剂按一定比例复合，可以有效提高碱(氢氧化钠)矿渣水泥净浆的扩展度。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1碱矿渣水泥超塑化剂的研究意义

1.2碱矿渣水泥的水化理论基础

1.2.1矿渣的结构

1.2.2碱矿渣的水化机理

1.2.3碱矿渣水泥的水化过程及水化产物

1.2.4矿渣的碱激发机理

1.2.5矿渣的潜在水硬性

1.3碱矿渣水泥研究进展

1.4超塑化剂的作用机理

1.4.1超塑化剂在水泥表面的吸附

1.4.2塑化剂对水化产物的影响

1.4.3液相中超塑化剂的作用

1.5超塑化剂的研究历程

1.6本课题的提出及研究内容

1.6.1本课题的提出

1.6.2研究内容

2试验方法及试验材料

2.1试验方法

2.1.1水泥净浆扩展度的测试方法

2.1.2表面张力的测试方法

2.1.3表面吸附量的测试

2.1.4 Marsh筒法测试

2.1.5塑化剂固含量的测试方法

2.1.6水泥比表面积的测试方法

2.2试验材料

2.2.1矿渣

2.2.2碱组分

2.2.3塑化剂

2.2.4水

3超塑化剂与碱矿渣水泥的适应性

3.1超塑化剂对碱矿渣水泥流动度的影响

3.1.1超塑化剂对碱(水玻璃)-矿渣水泥系统的分散作用

3.1.2超塑化剂对碱(NaOH)-矿渣水泥系统的分散作用

3.1.3超塑化剂对碱(Na2CO3)-矿渣水泥系统的分散作用

3.2常用超塑化剂对碱矿渣水泥浆体流变性能的影响

3.2.1 Marsh筒法测试结果

3.2.2 Marsh筒法测试数据分析

3.3超塑化剂对碱溶液表面张力的影响

3.3.1碱激发剂对水表面张力的影响

3.3.2超塑化剂对水表面张力的影响

3.3.3超塑化剂对碱溶液表面张力的影响

3.4超塑化剂在碱矿渣水泥系中的吸附量

3.4.1吸附理论基础

3.4.2测试条件及配比

3.4.3测试结果

3.4.4碱性激发剂对表面活性剂在矿渣表面吸附量的影响

3.5复合超塑化剂对碱矿渣水泥浆体流动性的影响

3.5.1复配依据

3.5.2复配结果分析

3.6本章小结

4结论与展望

4.1结论

4.2展望

致 谢

参考文献

附 录