混凝土高效減水劑

第1章概論1
1  1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2
1  1  1高效減水劑的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀2
1  1  2高效減水劑的作用機理研究現(xiàn)狀7
1  1  3高效減水劑對水泥水化速率的影響12
1  1  4高效減水劑對水化產(chǎn)物形貌的影響13
1  2存在的問題與發(fā)展趨勢13
參考文獻15
第2章高效減水劑的結(jié)構(gòu)特征及表征方法192  1化學組成19
2  2化學官能團和分子結(jié)構(gòu)的確定20
2  2  1紅外光譜方法20
2  2  2紫外吸收光譜法21
2  2  3核磁共振波譜方法24
2  3分子量與分子量分布測定25
2  3  1GPC測定聚合物的分子量25
2  3  2凝膠色譜與小角激光散射聯(lián)用27
2  4聚合物離子價的估計28
2  5聚合物結(jié)構(gòu)與形狀的特征29
2  5  1靜態(tài)柔順性和動態(tài)柔順性29
2  5  2分子結(jié)構(gòu)對鏈柔順性的影響30
2  6表面張力的測定31
2  6  1毛細管上升法31
2  6  2威廉米吊片法31
2  7分散效率的評估31
2  7  1吸附量測定31
2  7  2Zeta電位測定33
2  8高效減水劑對水泥水化的影響34
2  8  1高效減水劑對水泥水化熱的影響34
2  8  2阻抗譜34
2  8  3光學顯微鏡35
2  8  4環(huán)境掃描電鏡36
參考文獻37
第3章萘系高效減水劑的制備38
3  1萘系減水劑制備用原材料38
3  1  1工業(yè)萘39
3  1  2工業(yè)濃硫酸39
3  1  3工業(yè)甲醛40
3  1  4工業(yè)用氫氧化鈉42
3  2萘系減水劑合成工藝及原理43
3  2  1磺化反應(yīng)43
3  2  2水解反應(yīng)45
3  2  3縮合反應(yīng)45
3  2  4中和反應(yīng)46
3  3合成工藝及其參數(shù)控制47
3  3  1工藝流程47
3  3  2磺化反應(yīng)參數(shù)控制47
3  3  3水解反應(yīng)參數(shù)控制49
3  3  4縮合反應(yīng)參數(shù)控制50
3  4中和及硫酸鈉的清除54
3  5甲基萘減水劑的制備方法55
3  5  1磺化反應(yīng)56
3  5  2縮合反應(yīng)57
3  6建  1減水劑的制備58
3  7蒽系及古馬隆系61
3  8萘系減水劑的生產(chǎn)工藝流程圖62
3  9萘系減水劑合成過程各階段的物料平衡62
3  9  1磺化階段的物料平衡62
3  9  2水解反應(yīng)階段的物料平衡63
3  9  3縮合反應(yīng)階段的物料平衡63
3  10萘系減水劑生產(chǎn)過程中存在的問題64
3  10  1原材料質(zhì)量波動大64
3  10  2缺乏對生產(chǎn)過程中一些重要參數(shù)的控制及檢測64
3  10  3原材料的揮發(fā)導致產(chǎn)品性能下降65
3  11萘系減水劑的改性研究進展66
3  11  1坍落度保持性能的改進66
3  11  2高聚合度的萘磺酸鹽甲醛縮合物的合成68
3  11  3減少甲醛含量和硫酸鈉含量的改進69
3  11  4磺化劑的改進70
3  12萘系減水劑的生產(chǎn)環(huán)保與安全70
參考文獻71
第4章三聚氰胺系高效減水劑的合成72
4  1原材料及其要求73
4  1  1三聚氰胺73
4  1  2磺化劑75
4  1  3甲醛76
4  2合成工藝與原理76
4  2  1合成反應(yīng)原理76
4  2  2合成工藝及其參數(shù)控制79
4  3三聚氰胺系高效減水劑的改性90
4  3  1低成本三聚氰胺系高效減水劑90
4  3  2三聚氰胺系高效減水劑改性研究進展92
4  3  3合成工藝的改進96
4  4合成過程檢測控制方法96
4  4  1殘余甲醛含量的測定方法96
4  4  2磺化率的測定方法96
參考文獻98
第5章氨基磺酸系高效減水劑99
5  1原材料及其要求99
5  1  1對氨基苯磺酸鈉100
5  1  2苯酚100
5  1  3改性單體101
5  2合成原理與工藝102
5  2  1苯酚與甲醛的加成反應(yīng)（苯酚羥甲基化反應(yīng)）102
5  2  2對氨基苯磺酸鈉與甲醛的加成反應(yīng)102
5  2  3縮聚反應(yīng)103
5  2  4堿性重排反應(yīng)103
5  3合成工藝及其參數(shù)控制103
5  3  1酸性合成路線104
5  3  2堿性合成路線104
5  3  3合成工藝參數(shù)的控制106
5  4氨基磺酸鹽高效減水劑的改性研究110
5  4  1降低成本的改進110
5  4  2泌水改性112
5  4  3與黏度調(diào)節(jié)劑復(fù)合113
5  4  4水楊酸代替苯酚改性113
5  4  5復(fù)合改性115
5  5環(huán)保與安全116
5  6氨基磺酸鹽高效減水劑的性能116
5  6  1表面張力與起泡性116
5  6  2在水泥顆粒上的吸附量117
5  6  3增強效果119
5  6  4混凝土體積穩(wěn)定性119
參考文獻120
第6章脂肪族磺酸鹽高效減水劑1226  1脂肪族磺酸鹽高效減水劑的發(fā)展歷程122
6  2原材料及其要求123
6  3反應(yīng)原理與工藝124
6  3  1脂肪族高效減水劑的合成機理124
6  3  2脂肪族高效減水劑合成工藝及參數(shù)控制127
6  4脂肪族磺酸鹽高效減水劑的性能138
6  4  1水泥凈漿流動度138
6  4  2水泥凈漿的屈服值(τo)與塑性黏度(ηpl)138
6  4  3脂肪族磺酸鹽高效減水劑對凝結(jié)時間的影響140
6  4  4脂肪族磺酸鹽高效減水劑的減水率與增強效果140
6  4  5用脂肪族磺酸鹽高效減水劑配制流態(tài)高強混凝土141
6  4  6配制自密實免振混凝土141
6  4  7脂肪族磺酸鹽高效減水劑與水泥品種的適應(yīng)性143
6  4  8摻脂肪族磺酸鹽高效減水劑混凝土的耐久性143
6  5脂肪族磺酸鹽高效減水劑與其他化學外加劑復(fù)合145
6  6脂肪族磺酸鹽高效減水劑的結(jié)構(gòu)與減水機理145
6  6  1紅外光譜分析145
6  6  2差熱掃描量熱分析146
6  6  3數(shù)均分子量的測定146
6  6  4在水泥顆粒上的吸附與ξ  電位146
6  6  5摻脂肪族磺酸鹽高效減水劑的水泥凈漿的微觀結(jié)構(gòu)147
6  7脂肪族高效減水劑的應(yīng)用問題150
參考文獻151
第7章聚羧酸系高性能減水劑的制備152
7  1概述152
7  2聚羧酸系減水劑常用的原材料155
7  3聚羧酸系高性能減水劑的生產(chǎn)工藝與原理155
7  4聚酯類減水劑的制備157
7  4  1直接酯化法制備大單體157
7  4  2酯交換方法制備大單體176
7  5聚羧酸系減水劑的聚合反應(yīng)181
7  5  1自由基聚合單體的選取181
7  5  2自由基聚合反應(yīng)機理181
7  5  3合成工藝過程183
7  5  4聚合反應(yīng)的影響因素185
7  5  5聚合反應(yīng)動力學193
7  6烯丙基聚乙二醇醚類聚羧酸系減水劑的制備195
7  6  1聚醚類減水劑的聚合工藝195
7  6  2分子結(jié)構(gòu)與官能團設(shè)計196
7  6  3共聚單體體系的選擇196
7  6  4中和試劑的選擇198
7  6  5引發(fā)劑的選擇198
7  6  6反應(yīng)單體的配比和工藝參數(shù)優(yōu)化199
7  6  7聚醚基超塑化劑的分子結(jié)構(gòu)特性204
7  7聚羧酸系減水劑分子結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計207
7  7  1聚羧酸系減水劑側(cè)鏈與性能關(guān)系208
7  7  2關(guān)于聚羧酸系減水劑中官能團種類與含量的影響208
7  7  3聚羧酸系減水劑分子量的影響210
7  7  4聚羧酸系減水劑的親水  親油平衡性210
參考文獻212
第8章木質(zhì)素磺酸鹽減水劑214
8  1木質(zhì)素磺酸鹽減水劑215
8  2木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的應(yīng)用現(xiàn)狀216
8  3木質(zhì)素系減水劑作用機理216
8  4木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的改性研究217
8  4  1復(fù)合改性方法217
8  4  2化學改性方法217
8  4  3物理改性方法218
8  5改性木質(zhì)素磺酸鹽的性能220
參考文獻222
第9章高效減水劑在水泥顆粒上的吸附223
9  1高效減水劑在水泥單礦物上的吸附行為223
9  1  1高效減水劑的特征吸收峰和吸附標準曲線223
9  1  2水泥單礦物及其制備225
9  1  3高效減水劑在鋁酸三鈣上的吸附227
9  1  4鐵鋁酸四鈣對高效減水劑的吸附230
9  1  5硅酸三鈣對高效減水劑的吸附233
9  1  6β  C2S對不同高效減水劑的吸附236
9  1  7高效減水劑在不同單礦物上的吸附量239
9  1  8石膏對高效減水劑的吸附241
9  2高效減水劑在水泥顆粒上的吸附現(xiàn)象242
9  2  1純化學試劑燒制的硅酸鹽水泥對高效減水劑的吸附242
9  2  2工業(yè)原料燒制硅酸鹽水泥對高效減水劑的吸附244
9  3高效減水劑吸附量與水泥凈漿流動度253
參考文獻256
第10章?lián)郊訙p水劑的水泥懸浮體系的動電性質(zhì)257
10  1高效減水劑對水泥單礦物的ζ  電位的影響257
10  2單礦物的表面電位與吸附量的關(guān)系260
10  3高效減水劑對水泥顆粒表面電位的影響263
10  3  1高效減水劑對不同水泥的ζ  電位的影響263
10  3  2不同高效減水劑對水泥ζ  電位的影響264
10  3  3ζ  電位隨時間的變化265
10  3  4溫度和水灰比對水泥粒子表面電性的影響267
10  4固體表面帶電的原因和Stern 雙電層模型267
參考文獻269
第11章高效減水劑對水泥水化和新拌漿體結(jié)構(gòu)的影響270
11  1減水劑對水泥水化的影響270
11  2水泥水化過程的電阻率特性277
11  3減水劑對新拌水泥漿體的電阻率變化的影響278
11  4摻加減水劑水泥混凝土的凝結(jié)時間281
11  5高效減水劑對水化產(chǎn)物和新拌水泥漿體的早期結(jié)構(gòu)的影響282
11  5  1新拌水泥漿體的光學顯微鏡觀察282
11  5  2不含減水劑水泥漿體的環(huán)境掃描電鏡觀察283
11  5  3含高效減水劑水泥漿體的環(huán)境掃描電鏡觀察287
參考文獻303
第12章高效減水劑與水泥的相互作用機理305
12  1溶液中離子強度對靜電分散作用的影響305
12  2高效減水劑對水泥的分散作用機理307
12  3吸附量與吸附層厚度的關(guān)系310
12  4減水劑與水泥的相容性問題310
12  4  1水泥礦物成分對相容性的影響312
12  4  2外加劑方面的影響317
12  4  3溫度的影響320
12  4  4礦物摻合料的影響320
參考文獻321
第13章?lián)礁咝p水劑的新拌水泥混凝土性能322
13  1新拌水泥漿體的流變特征322
13  2新拌水泥漿體的觸變性質(zhì)324
13  3新拌水泥漿體流變參量的測定與計算326
13  4新拌水泥漿體的扭矩經(jīng)時變化328
13  5新拌水泥漿體的粒徑分布329
13  6水泥凈漿流動度測定的流變學分析330
13  7摻加高效減水劑的新拌混凝土穩(wěn)定性332
13  7  1新拌混凝土的離析和泌水332
13  7  2新拌混凝土離析和泌水的評定方法333
13  7  3減水劑對混凝土離析和泌水的影響334
13  8高效減水劑與新拌混凝土的含氣量334
13  8  1含氣量對混凝土性能的影響334
13  8  2新拌混凝土含氣量的測定方法335
13  8  3不同減水劑的引氣性能336
13  8  4其他因素對新拌混凝土含氣量的影響336
13  8  5新拌混凝土坍落度及其經(jīng)時變化337
參考文獻337
第14章?lián)郊痈咝p水劑的硬化混凝土性能339
14  1高效減水劑的早強與增強作用339
14  2高效減水劑對混凝土收縮與開裂的影響344
14  2  1水泥石中的孔和水對混凝土收縮的影響344
14  2  2干燥收縮機理和塑性收縮機理345
14  2  3減水劑對混凝土收縮開裂性能的影響349
14  3摻高效減水劑混凝土的彈性模量和徐變357
14  4摻高效減水劑混凝土耐久性359
14  4  1對抗凍性的影響359
14  4  2對抗?jié)B性的影響361
14  4  3對碳化及鋼筋銹蝕的影響362
14  5礦物混合材與高效減水劑的雙摻作用363
14  5  1“雙摻”法對混凝土工作性能的改善364
14  5  2“雙摻”對混凝土強度的影響365
14  5  3“雙摻”技術(shù)對混凝土耐久性的影響366
14  6高效減水劑對硬化混凝土的過渡層結(jié)構(gòu)的影響366
參考文獻367
第15章高效減水劑與其他外加劑的復(fù)配370
15  1高效減水劑與緩凝劑的復(fù)配370
15  1  1緩凝劑的分類370
15  1  2緩凝劑的作用機理371
15  1  3混凝土緩凝劑的輔助塑化效應(yīng)372
15  1  4萘系高效減水劑  緩凝劑復(fù)合373
15  1  5氨基磺酸鹽高效減水劑  緩凝劑復(fù)合373
15  2高效減水劑與木質(zhì)素磺酸鹽的復(fù)配373
15  3不同超塑化劑之間的復(fù)配374
15  3  1氨基磺酸鹽減水劑與其他高效減水劑復(fù)配375
15  3  2脂肪族磺酸鹽與其他高效減水劑的復(fù)配379
15  3  3三聚氰胺減水劑與其他減水劑的復(fù)配380
15  3  4聚羧酸系減水劑與其他減水劑的復(fù)配382
15  4高效減水劑與引氣劑和消泡劑的復(fù)配388
15  4  1引氣劑388
15  4  2引氣機理388
15  4  3混凝土中含氣量的影響因素389
15  4  4引氣劑對新拌混凝土性能的影響389
15  4  5引氣劑對硬化混凝土性能的影響390
15  4  6引氣劑與減水劑的復(fù)配391
15  4  7引氣劑的應(yīng)用問題391
15  4  8消泡劑391
15  5高效減水劑與防凍組分的復(fù)配392
15  5  1防凍劑種類392
15  5  2防凍機理393
15  5  3復(fù)合防凍劑的組成及其作用394
15  6高效減水劑與早強劑的復(fù)配395
15  6  1早強劑的分類395
15  6  2各種早強劑的作用機理395
15  6  3早強劑與減水劑復(fù)合396
15  7復(fù)合超塑化劑配方設(shè)計397
參考文獻399
第16章高效減水劑的作用評價與選擇401
16  1減水劑對水泥顆粒的分散效率401
16  2減水劑的分散效能402
16  3吸附場的概念403
16  4有效減水率概念404
16  5吸附分散減水作用與輔助減水作用405
16  6減水劑的技術(shù)經(jīng)濟性評價407
參考文獻411
第17章高效減水劑在水泥基材料中的創(chuàng)新應(yīng)用41217  1活性粉末混凝土412
17  1  1RPC的基本配制原理412
17  1  2RPC的性能及其影響因素413
17  1  3減水劑對RPC性能的影響415
17  1  4RPC的應(yīng)用前景417
17  2纖維滲漿混凝土418
17  3智能動力混凝土418
17  4低流動性混凝土的坍落度損失控制419
17  5預(yù)填骨料升漿混凝土421
17  6低膠材環(huán)?；炷?21
17  7混凝土生產(chǎn)的零能耗系統(tǒng)422
參考文獻426
第18章高效減水劑的經(jīng)濟性和可持續(xù)發(fā)展428
18  1優(yōu)化混凝土配合比的經(jīng)濟性428
18  2改善混凝土耐久性的經(jīng)濟效益429
18  3由于改進混凝土澆筑性能和施工方面帶來的經(jīng)濟效益430
18  4預(yù)制混凝土430
18  5寒冷季節(jié)適用外加劑的經(jīng)濟性433
18  6在回收廢棄塑性混凝土和沖洗水方法的效益433
參考文獻434