表面活性劑在堿礦渣系統(tǒng)中的作用研究.pdf

1、堿礦渣水泥是用堿金屬的堿性化合物激發(fā)礦渣形成的膠凝材料。堿礦渣混凝土具有優(yōu)良物理力學(xué)性能和耐久性能，是節(jié)能、利廢、環(huán)保的綠色建筑材料。隨著研究的不斷深入，堿礦渣水泥與混凝土水化理論日趨成熟，其凝結(jié)時(shí)間控制的難題和發(fā)生堿集料反應(yīng)疑慮在19世紀(jì)80～90年代得到系統(tǒng)研究并取得突破。通常水膠比條件下，堿礦渣混凝土拌合物粘度大，施工較困難，難以適應(yīng)現(xiàn)代施工技術(shù)的發(fā)展，并且成為制約堿礦渣水泥及混凝土應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。摻用表面活性劑是解決上述問(wèn)題

2、的重要技術(shù)途徑之一，但是迄今為止，對(duì)表面活性劑在堿礦渣水泥及混凝土中作用機(jī)理的系統(tǒng)研究較少。表面活性劑在堿礦渣水泥及混凝土的作用機(jī)理研究是確立適合堿礦渣水泥這一特殊膠凝材料專(zhuān)用塑化劑的重要理論基礎(chǔ)，對(duì)促進(jìn)其應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義。
　　 本文通過(guò)吸附量試驗(yàn)、動(dòng)電電位(ζ電位)試驗(yàn)、水泥凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)、水泥凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)、分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性試驗(yàn)，分析了表面活性劑品種、摻量、激發(fā)劑品種、摻量等對(duì)表面活性劑在礦渣表面的吸附量、礦渣顆粒動(dòng)電電位及表

3、面活性劑分子結(jié)構(gòu)變化的影響以及對(duì)堿礦渣凈漿流動(dòng)性、強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間的影響。以此對(duì)表面活性劑在堿礦渣水泥系統(tǒng)中的作用機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果表明：
　　 ①在堿礦渣水泥系統(tǒng)中，礦渣顆粒對(duì)萘系和木鈣兩種表面活性劑的吸附量隨系統(tǒng)堿濃度(氧化鈉當(dāng)量)升高而降低；水玻璃模數(shù)對(duì)礦渣顆粒對(duì)表面活性劑的吸附量的影響為，當(dāng)水玻璃模數(shù)在1.0到2.0范圍內(nèi)時(shí)，水玻璃模數(shù)越高，表面活性劑在礦渣顆粒表面的吸附量越小。
　　 ②水玻璃中硅酸根對(duì)堿礦渣系統(tǒng)

4、動(dòng)電電位能夠產(chǎn)生影響，氧化鈉當(dāng)量相同時(shí)，礦渣-水玻璃-水系統(tǒng)的ζ電位絕對(duì)值高于礦渣-NaOH-水系統(tǒng)ζ電位絕對(duì)值；堿濃度對(duì)堿礦渣系統(tǒng)動(dòng)電電位的影響為，氧化鈉當(dāng)量越高，系統(tǒng)ζ電位絕對(duì)值越大，ζ電位絕對(duì)值隨時(shí)間推移下降越快；在堿組分為NaOH的堿礦渣水泥系統(tǒng)中，摻入試驗(yàn)選用的五種表面活性劑，能夠明顯增加系統(tǒng)動(dòng)電電位絕對(duì)值；在堿組分為水玻璃的堿礦渣系統(tǒng)中摻入表面活性劑，系統(tǒng)ζ電位變化不大。
　　 ③木質(zhì)素磺酸鈣、萘系和十二烷基苯磺酸鈉

5、三種表面活性劑在氧化鈉當(dāng)量為4％的NaOH溶液中能夠穩(wěn)定存在。氨基磺酸鹽系和聚羧酸表面活性劑在氧化鈉當(dāng)量為4％的NaOH溶液中分子結(jié)構(gòu)遭到了破壞。表面活性劑分子結(jié)構(gòu)中除苯環(huán)外其余官能團(tuán)在氧化鈉當(dāng)量為4％、模數(shù)為1.5的水玻璃系統(tǒng)中都遭到了破壞。
　　 ④木質(zhì)素磺酸鈣、萘系和氨基磺酸鹽系表面活性劑對(duì)堿組分為NaOH堿礦渣水泥凈漿流動(dòng)度有明顯的改善作用，對(duì)堿組分為水玻璃的堿礦渣水泥系統(tǒng)水泥漿體流動(dòng)度毫無(wú)改善作用。
　　 ⑤在