本文關(guān)鍵詞：助劑改善粘土對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的研究

  更多相關(guān)文章： 助劑 粘土的礦物組成 聚羧酸減水劑 回歸分析 吸附量 層間距

【摘要】：不同種類的粘土對聚羧酸減水劑(PC)負(fù)效應(yīng)的影響規(guī)律不同,這與粘土的物理化學(xué)特性有關(guān)。通過研究不同粘土對摻聚羧酸減水劑水泥凈漿、砂漿性能的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)吸附能力和膨脹能力較強的蒙脫土(MMT)較伊利土和高嶺土對聚羧酸減水劑的負(fù)效應(yīng)更大。而真實狀態(tài)的粘土是由多種單礦物粘土組合構(gòu)成的,因此研究礦物組成對粘土負(fù)效應(yīng)及其對助劑作用效果的影響就顯得尤為重要。根據(jù)粘土對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的影響機理,從優(yōu)先吸附和抑制膨脹兩個方面確定了聚乙二醇-4000(PEG-4000)、KCl和復(fù)配助劑(PEG-4000:KCl=1:5)三種助劑。在不同的粘土含量下,采用水泥凈漿流動度的變化情況來探討粘土的礦物組成對助劑作用效果的影響規(guī)律。同時運用MATLAB軟件,將粘土礦物組成對助劑改善水泥凈漿流動度的作用效果進(jìn)行回歸分析,對粘土產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)和助劑對不同礦物組成粘土的改善效果進(jìn)行量化。通過研究粘土與助劑、減水劑三者之間的吸附、膨脹特性,闡明助劑對粘土的改善方式和作用機理,為指導(dǎo)實踐工作提供理論參考。探討不同粘土含量下,粘土的礦物組成對助劑作用效果的影響。結(jié)果表明,低粘土含量下,各粘土流動度的最初損失時間由60min延長至90min,試驗中助劑對粘土負(fù)效應(yīng)的改善幅度較小且存在差異。礦物組成中蒙脫土、伊利土的比例對助劑的作用效果影響不大。隨粘土含量的變大,礦物組成中蒙脫土、伊利土的比例越大時,助劑對粘土負(fù)效應(yīng)的改善效果越顯著。根據(jù)砂漿擴展度的試驗結(jié)果,復(fù)配助劑對4%粘土試驗組改善效果最顯著,一般無泌水情況出現(xiàn)。無助劑時各齡期的強度隨粘土含量增大而減小,其中6%粘土含量下3d強度降幅最大達(dá)36.6%。綜合來看,復(fù)配助劑對不同粘土含量下的砂漿強度有一定的提升。其中6%粘土含量時復(fù)配助劑對3d強度增長幅度最大達(dá)26.9%,遠(yuǎn)大于7d、28d的強度變化。無助劑時F4%(4%粘土含量下的回歸方程)中各單礦物粘土的負(fù)效應(yīng)相比F2%增大了40%,F6%中蒙脫土負(fù)效應(yīng)增幅則達(dá)255.0%,其中伊利土、高嶺土的負(fù)效應(yīng)變化不大。不同的粘土含量下,礦物組成中蒙脫土的比例越大,助劑對粘土的作用效果越好。F2%中各粘土的負(fù)效應(yīng)減小了28%以上,F4%中各粘土負(fù)效應(yīng)減小了56%以上,F6%中蒙脫土的負(fù)效應(yīng)則減小了75%;助劑對蒙脫土、伊利土負(fù)效應(yīng)的改善幅度最大,對高嶺土則變化不大。通過總有機碳試驗方法(TOC)和粉末-X射線衍射光譜(XRD)試驗測試了助劑對粘土吸附量和層間距的影響,探討了助劑對粘土吸附性能、膨脹性能的改善方式,結(jié)果表明,助劑對水泥與PC間吸附量和ζ電位的變化無影響,且助劑相比于PC優(yōu)先被MMT所吸附,復(fù)配助劑對Na-MMT與PC的吸附量的改善效果最好,6%摻量時下降了65.0%。3%的KCl助劑摻入后,蒙脫土層間距變化相當(dāng)于助劑PEG-4000摻量9%時的作用效果;當(dāng)助劑KCl含量為6%、9%后其層間距降幅為10.3%、14.8%,要優(yōu)于同等摻量下復(fù)配助劑8.5%、11.9%的改善效果;這是由于助劑中K+會壓縮雙電層,使得粘土礦物表面的電勢減小,從而減少粘土礦物對聚羧酸減水劑的吸附膨脹。
【關(guān)鍵詞】：助劑 粘土的礦物組成 聚羧酸減水劑 回歸分析 吸附量 層間距
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528.042.2
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 聚羧酸減水劑與混凝土其它原料的相容性研究9-10
• 1.2 粘土對聚羧酸減水劑的負(fù)效應(yīng)10-11
• 1.2.1 粘土對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 粘土對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的影響機理11
• 1.3 粘土對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的改善現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 助劑對粘土劑負(fù)效應(yīng)的改善方式12
• 1.3.2 粘土的礦物結(jié)構(gòu)對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的影響12-13
• 1.4 研究目的與內(nèi)容13-15
• 1.4.1 研究目的13-14
• 1.4.2 研究內(nèi)容14-15
• 2 試驗原料與方法15-19
• 2.1 試驗原料15-17
• 2.2 試驗設(shè)備17
• 2.3 試驗方法17-19
• 2.3.1 宏觀試驗17-18
• 2.3.3 微觀試驗18-19
• 3 粘土礦物組成對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的影響19-45
• 3.1 粘土礦物組成的模擬方案19-23
• 3.1.1 不同地區(qū)粘土的礦物組成19-20
• 3.1.2 粘土的礦物組成對水泥凈漿流動度的影響20-22
• 3.1.3 粘土礦物組成的模擬22-23
• 3.2 不同粘土含量下礦物組成對水泥凈漿流動度的影響23-26
• 3.3 粘土礦物組成對助劑改善水泥凈漿流動度的影響26-40
• 3.3.1 礦物組成對吸附劑改善效果的影響26-30
• 3.3.2 礦物組成對防膨劑改善效果的影響30-35
• 3.3.3 礦物組成對復(fù)配助劑改善效果的影響35-40
• 3.4 不同粘土含量下助劑對摻聚羧酸減水劑水泥砂漿性能影響40-44
• 3.4.1 含粘土砂漿擴展度的影響研究40-41
• 3.4.2 含粘土砂漿強度的影響研究41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 粘土礦物組成對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的回歸分析45-63
• 4.1 回歸分析45-48
• 4.1.1 回歸分析的特點45-46
• 4.1.2 多元回歸分析46-48
• 4.2 不同粘土含量下礦物組成對水泥凈漿流動度的回歸分析48-51
• 4.3 礦物組成影響助劑作用效果的回歸分析51-61
• 4.3.1 礦物組成影響吸附劑作用效果的回歸分析51-55
• 4.3.2 礦物組成影響防膨劑作用效果的回歸分析55-58
• 4.3.3 礦物組成影響復(fù)配助劑作用效果的回歸分析58-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 5 助劑改善粘土對聚羧酸減水劑負(fù)效應(yīng)的機理研究63-73
• 5.1 助劑對粘土與聚羧酸減水劑間吸附性能的影響63-68
• 5.1.1 水泥與粘土對聚羧酸減水劑的競爭吸附63-66
• 5.1.2 助劑對粘土與聚羧酸減水劑間吸附量的影響66-68
• 5.2 助劑對粘土與聚羧酸減水劑間膨脹性能的影響68-72
• 5.2.1 助劑對粘土膨脹容的影響68-69
• 5.2.2 助劑對粘土與聚羧酸減水劑間層間距的影響69-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 6 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 主要結(jié)論73
• 6.2 展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 附錄81
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄81
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：772175