论文部分内容阅读
从分子结构设计的角度出发，选用对氨基苯磺酸、苯酚和甲醛为主要原材料，合成氨基磺酸系新型高效减水剂(简称AH)。对原料的投料比、投料顺序、反应时间、反应体系pH值和反应温度等工艺参数的影响进行了详细的研究，发现在摩尔比为n(对氨基苯磺酸)：n(苯酚)=1：2，n(对氨基苯磺酸+苯酚)：n(甲醛)=1：1.15～1.3；反应pH值7～10；反应温度75℃～95℃；反应物浓度为35％；反应时间5小时左右；投料时采用先加对氨基苯磺酸和苯酚，再滴加甲醛的方式，此时合成产物的分子结构适当，分散性能最佳；通过加入尿素，控制摩尔比n(对氨基苯磺酸)：n(尿素)=1：1，反应时间7小时，合成的产品提高了水泥净浆分散性，同时也降低了AH的生产成本。 氨基磺酸系高效减水剂AH的表面物化性能研究结果表明，AH降低表面张力较小，起泡性能低，泡沫稳定时间很短，属于一种非引气性的高效减水剂。对AH合成反应时间研究表明，掺入尿素的四种单体合成的产品相对三种单体合成的产品，水泥净浆流动度对时间变化不敏感，合成工艺具有宽泛的适应性。 AH在水泥颗粒表面形成的吸附、润滑、立体空间位阻和部分的静电斥力使得AH具有良好的减水分散作用。表现为AH与目前广泛使用的萘系高效减水剂FDN相比，掺入AH的水泥净浆和水泥砂浆的流动性更好，减水作用更显著，且具有高度抑制水泥净浆流动度经时损失的作用。掺0.45％AH的水泥净浆经过90min的流动度损失仅为14.7％，而掺FDN的流动度损失竟达100％。研究还发现AH具有一定的缓凝作用，但不影响砂浆(混凝土)早期强度的增长，AH良好的分散和高减水作用，有利于水泥颗粒的充分水化，生成更多的水化产物来填充水泥颗粒之间的空隙，大量水化产物的接近、黏结，形成的网状结构更加密实，使得水泥砂浆强度得以很大程度地提高，掺AH的水泥砂浆3天强度虽然增长不多，但7天和28天的强度增长明显。因此AH是配制高强、超高强和高性能混凝土的理想减水剂。 AH与水泥相容性研究表明，AH与硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥有良好的相容性。另外，AH与萘系高效减水剂FDN复配表现出很好的协同效应，水泥净浆的初始流动度高，水泥净浆的经时流动度损失小，并且有效地解决了单掺AH引起水泥净浆泌水问题。