抑制粘土对聚羧酸减水剂负效应的添加剂及其作用机理

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1、抑制粘土对聚羧酸减水剂负效应的添加剂及其作用机理重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：王林龙指导教师：王智教授专业：材料科学与工程学科门类：工学重庆大学材料科学与工程学院二O一五年四月AdditiveandMechanismWiththeSuppressionofClayNegativeEffectsonPolycarboxylateSuperplasticizerAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByWangL

2、inlongSupervisedbyProf.WangZhiSpecialty:MaterialsScienceandEngineeringCollegeofMaterialScienceandEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要集料附含泥会降低聚羧酸减水剂的减水分散性能，其中集料附含粘土是泥中对聚羧酸减水剂负效应最显著的组分。粘土吸附聚羧酸减水剂使得对水泥起分散作用的有效聚羧酸减水剂减少和粘土吸附拌合水使得提供浆体流动的自由水减少是粘土影响掺聚羧酸减水剂水泥净浆、砂浆和混凝土工作

3、性能的主要原因。不同种类的粘土对聚羧酸减水剂的影响程度不同，吸附能力和膨胀能力强的蒙脱土较伊利土和高岭土对聚羧酸减水剂的负效应更大。目前针对粘土对聚羧酸减水剂负效应抑制措施的研究还处于起步阶段，还没有一种普遍适用的解决办法。本文从“释放粘土吸附的拌合水”、“选取吸附能力强的添加剂优先被粘土吸附从而减少粘土对聚羧酸减水剂的吸附”和“防止粘土膨胀以减少对拌合水和聚羧酸减水剂的吸附”三个方面考虑，选取了几种陶瓷减水剂、粘土吸附剂和粘土防膨剂作为添加剂与聚羧酸减水剂复配使用，通过宏观试验研究了添加剂的抑制效果和微观试验探讨了添加剂的抑制机理，以期为解决粘土对聚羧酸减水剂的负效应提供一些思路。研究了三

4、聚磷酸钠、聚乙二醇-4000、亚甲基蓝、三甲基十六烷基溴化铵和KCl五种添加剂掺量对掺聚羧酸减水剂含粘土（钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、伊利土和高岭土）水泥净浆流动度的影响，结果表明，三聚磷酸钠和亚甲基蓝抑制粘土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度负效应的效果不明显，聚乙二醇-4000、三甲基十六烷基溴化铵和KCl在合适掺量范围内能够一定程度上提高掺聚羧酸减水剂含粘土水泥净浆的流动度，并且三种添加剂对钠基蒙脱土和钙基蒙脱土的抑制效果较对伊利土和高岭土好。根据水泥净浆试验结果，选取了对蒙脱土抑制效果较好的聚乙二醇-4000、三甲基十六烷基溴化铵和KCl三种添加剂，研究了其掺量对掺聚羧酸减水剂含蒙脱土砂浆扩

5、展度和强度的影响，结果表明，聚乙二醇-4000和三甲基十六烷基溴化铵单掺时对掺聚羧酸减水剂含蒙脱土砂浆扩展度提高幅度较KCl单掺时大，聚乙二醇-4000和KCl对砂浆强度几乎无影响，而三甲基十六烷基溴化铵会严重降低砂浆强度。三种添加剂复配对砂浆扩展度的改善效果好于单掺，但有三甲基十六烷基溴化铵存在时仍会大幅度降低砂浆强度。聚乙二醇-4000掺量为0.3%和KCl掺量为1.5%复配在不降低强度的前提下同样能大幅度提高掺聚羧酸减水剂含粘土混凝土的工作性能。通过总有机碳试验、ζ电位试验和粘土膨胀容试验，探讨了聚乙二醇-4000、三甲基十六烷基溴化铵和KCl三种添加剂抑制粘土对聚羧酸减水剂负效应的机

6、理，I重庆大学硕士学位论文中文摘要结果表明，聚乙二醇-4000、三甲基十六烷基溴化铵和KCl能够减少粘土对聚羧酸减水剂的吸附量，能够提高含粘土水泥浆体体系ζ电位和抑制钠基蒙脱土和钙基蒙脱土膨胀从而减少对聚羧酸减水剂和拌合水的吸附是三种添加剂能够抑制粘土对掺聚羧酸减水剂水泥净浆、砂浆和混凝土工作性能负效应的主要原因。关键词：粘土，聚羧酸减水剂，添加剂，吸附量，ζ电位，膨胀容II重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTMudinaggregatecanreducethewaterreducingdispersionofpolycarboxylatesuperplasticizer,clayi

7、sasignificantcomponentinmudandithaveagreatnegativeinfluenceonpolycarboxylatesuperplasticizer.Claysadsorptpolycarboxylatesuperplasticizerandmixingwateristhemainreasonsthatclayscanreducethefluidityofcementpas