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《季銨鹽型抗泥劑的合成及其性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、材料研究與應(yīng)用廣東建材2016年第2期季銨鹽型抗泥劑的合成及其性能研究1前言黎錦霞·張煒·梁曉彤·林震2(1廣東復(fù)特新型材料科技有限公司；2廣東新業(yè)混凝土有限公司)【摘要】采用1，2一二溴乙烷和四甲基7,--胺為原料制備出一種季銨鹽晶體抗泥劑，其最佳反應(yīng)條件：反應(yīng)溫度70"C，反應(yīng)時間8h。所制備季銨鹽晶體抗泥劑能提高減水劑的適應(yīng)性，增加混凝土流動性，抑制坍落度損失，混凝土強(qiáng)度提高1MPa左右，對膨潤土的吸附具有較佳的抑制作用，其最佳摻量為0。04％?！娟P(guān)鍵詞】抗泥劑：季銨鹽；聚羧酸系高性能減水劑；混凝土隨著混凝土工業(yè)的迅速發(fā)展，大量天然的砂石已經(jīng)消耗殆盡，還由于各種材料條件限制，各
2、地的砂石資源逐漸劣質(zhì)化，特別是大中城市有很多的高含泥砂和尾礦砂以及二者的混合砂。聚羧酸減水劑在粘土中具有強(qiáng)烈的吸附趨向，對骨料中的泥土非常敏感，對混凝土的運輸、工作性能和強(qiáng)度都帶來很大的影響，是目前面臨的技術(shù)難題[卜43。砂石材料中的泥主要為蒙脫石土和高嶺土，具有較高的比表面積和層狀結(jié)構(gòu)，使其優(yōu)先于水泥吸附減水劑和自由水，從而導(dǎo)致混凝土的坍落度損失大、流變性差、耐久性和強(qiáng)度下降等問題晦~7]。目前國內(nèi)也有抗泥劑及抗泥型減水劑的相關(guān)研究[8--ao]，在一定程度上解決了混凝土因含泥量過高而導(dǎo)致性能變差的問題，對季銨鹽晶體抗泥劑的相關(guān)研究較少。本文根據(jù)泥土對外加劑吸附機(jī)理制備季銨鹽晶體抗
3、泥劑，工藝簡單，使用方便，適用于高含泥骨料，能夠有效減少粘土與外加劑競爭吸附。2實驗部分2．1實驗原料1，2一二溴乙烷，分析純：四甲基乙二胺，分析純：乙醇，分析純。鈉基膨潤土，湖北中非膨潤土有限公司；FT-S3高減水型聚羧酸系高性能減水劑(40％)、FT-S2標(biāo)準(zhǔn)型聚羧酸系高性能減水劑(40％)、FT—I低標(biāo)號聚羧酸系高性能減水泵送劑(10％)，廣東復(fù)特新型材料科技有限公司；華潤PIl42．5R水泥，$95級礦粉、II級粉煤灰，廣東新澤建筑材料有限公司；河砂，含泥量l％，細(xì)度模數(shù)2．5；石子，花崗巖，含泥量0．8％，2～25連續(xù)級配。2．2實驗儀器一18一恒溫水浴鍋、四口燒瓶、溫度計
4、、球形冷凝管、攪拌器、抽濾瓶、布氏漏斗、水循環(huán)真空泵、烘箱、水泥凈漿攪拌機(jī)等。2．3實驗步驟在帶冷凝管的四口燒瓶中加入計量的50％乙醇溶液(溶劑占70％)，并置于水浴鍋中加熱，往四口燒瓶中按一定摩爾比例加入1，2一二溴乙烷和四甲基乙二胺并持續(xù)攪拌，反應(yīng)設(shè)定時間后，將所得產(chǎn)物用布氏漏斗抽濾分離，用乙醇清洗數(shù)遍，得出白色晶體。將白色晶體放入蒸發(fā)皿，放置鼓風(fēng)烘箱中60℃下干燥約2h。最后裝瓶得季銨鹽l(N晶體。2．4性能檢測2．4．1凈漿測試抗泥劑I(N按照外摻法(占膠凝材料質(zhì)量的百分比)加入減水劑母液中，凈漿測試按照國標(biāo)GB／T8077～2012《混凝士外加劑勻質(zhì)性試驗方法》進(jìn)行，鈉基膨
5、潤土按內(nèi)摻法取代相應(yīng)質(zhì)量的水泥，水泥凈漿測試條件見表l：表1．水泥凈冀己涮試條件水泥／g水／gFT—S3、FT—S2／g膨潤土／gKN／g297681．530．122．4．2混凝土性能測試混凝土性能測試參照國標(biāo)GB／8076—2008《混凝土外加劑》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，混凝土配合比見表2：表2曲啊瞳土
6、0準(zhǔn)葺￡合比3結(jié)果與討論3．1合成條件的優(yōu)化廣東建材2016年第2期材料研究與應(yīng)用3．1．1反應(yīng)溫度對凈漿流動度的影響以濃度為50％的乙醇與水為混合溶劑，溶劑占反應(yīng)體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％，1，2一二溴乙烷和四甲基乙二胺按照特定的摩爾比例，反應(yīng)時間為8h，考察反應(yīng)溫度對凈漿流動度的影響。將
7、合成得出的KN摻入到FT—S3高減水型減水劑中，并進(jìn)行水泥凈漿測試，測試條件參照表1。由圖1可見：水泥凈漿初始流動度隨著KN反應(yīng)溫度的升高而逐漸增大。反應(yīng)溫度在50℃時，水泥凈漿初始流動度只有120mm，1h后流動度只有60mm；溫度到70℃時，則達(dá)到273mm；lh后流動度為238mm；繼續(xù)升高溫度，則流動度趨向平穩(wěn)。所以，溫度的提高有助于KN的合成，適宜的反應(yīng)溫度為70℃。度壓噩崖‘0)圖1反應(yīng)溫度對凈漿流動度的影響3．1．2反應(yīng)時間對凈漿流動度的影響以濃度為50％的乙醇與水為混合溶劑，溶劑占反應(yīng)體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％，1，2一二溴乙烷和四甲基乙二胺按照特定的摩爾Lift0，選
8、定反應(yīng)溫度為70。C，考察反應(yīng)時間對凈漿流動度的影響。將合成得出的KN摻入到FT—S3高減水型減水劑中，并進(jìn)行水泥凈漿測試，測試條件參照表l。由圖2可見：水泥凈漿初始流動度隨著KN反應(yīng)時間的增加而逐漸增大。反應(yīng)時間在4h時，水泥凈漿初始流動度只有168mm，反應(yīng)時間為8h時，則達(dá)到270mm：反應(yīng)時間繼續(xù)增加，流動度趨向平穩(wěn)。因此，反應(yīng)時間增長有助于KN的合成，適宜的反應(yīng)時間為8h。圖2反應(yīng)時間對凈漿流動度的影響3．2抗泥效果的性能評價3．2．1膨潤土摻量
