水剂是混凝土最常用的外加剂之一,其主要类型有:木质素磺酸盐类、三聚氰胺类、萘磺酸甲醛缩合物类、聚羧酸盐类和聚苯乙烯类。对各种不同种类减水剂的表面张力、活性物含量、吸附量和ζ电位等物化特性进行了测定,比较及分析了各种物化特性的作用机理。

式中: C —新洁而美标准滴定溶液的浓度,mol/ L;

V —新洁而美标准滴定溶液的用量,mL;

M —样品的重复结构单元的相对分子质量;

m —样品的质量,g。

对于笔者合成的减水剂, 采用酯化- 水解法[5 ]测定其中的酸酐含量,然后换算为活性物含量。各种外加剂活性物含量的测定结果见表2。

从表2可以看出, 木钙的活性物含量很低, 笔者合成的减水剂其活性物含量已接近

50 % , 萘系的活性物含量最高。通过和净浆流动度的测定值进行比较可以看出, 活性物含量越高, 减水剂的分散性能越好,具有更大的初始净浆流动度。这是由于按照主导官能团理

[6 ] 论, 含有SO 3 H官能团的外加剂具有明显的高减水率; 含酸酐官能团的则具有缓凝保坍性能。这也和我们测得的水泥的净浆流动度的经时性能相符合。

6.3 吸附量的测定及分析

准确称取一定量的水泥试样于烧杯中, 加入一定浓度的减水剂溶液, 液固重量比为4 , 搅拌3min后, 静置一定时间,使其达到吸附平衡。上层清液,用TGL - 16C台式离心机(转速为4000r/ min) 分离10min ,稀释分离出的液相使之符合比尔定律的浓度范围。采用UV紫外分光光度计测定其浓度。根据吸附前后浓度差计算减水剂在固体表面的吸附量。各种减水剂的吸附量试验结果如图1所示。

图1表明, 木钙的吸附等温线近似为“ S ”型, 由此可以推测, 木钙分子在固液界而上的吸附形态很可能是分子平躺状态。这是由于木钙分子的亲水性较强, 同时带有相同的阴离子电荷, 同性电荷间的排斥力较强, 使分子在界面上的距离增大, 吸附层疏松,因此, 饱和吸附量也小, 分散性能也较差; 马- 丙和马- 甲- 苯等在水泥粒子表面则可能形成环线状的吸附形态(图2) , 因此其饱和吸附量不大, 但由于起立体效果比较显著, 因此分散性能较好, 且经时性能也很好;萘系和三聚氰胺减水剂具有高分子表面活性剂的性质, 其在水泥表面上吸附时是平躺在表面上的(图3) ,多电荷大分子阴离子吸附在水泥粒子表面形成强的电场,使固体粒子得到分散, 因此, 其分散能力较强, 但其不大可能延缓对水泥初期的水化, 水泥粒子容易产生物理凝聚, 坍落度经时损失快。这与实测的结果相吻合

6．4ζ电位的测定[11～12 ]及分析

先在烧杯中加入1g水泥, 然后加入400ml含高效减水剂的溶液, 即水灰比W/ C = 400 , 人工搅拌5min ,将悬浮液注入电泳槽内, 开始进行测定第一次动电电位(ζ电位) ,以后每隔15min测定一次。测试时选择适当的水泥胶粒, 加正反电压各一次, 记录经过定距的时间, 共选20个水泥颗粒为一组, 取平均值求出电泳速度,记录气温并计算ζ电位。

7、高效减水剂的发展趋势

从国内外大量有关高效减水剂的文献资料中可以发现,无论是在科研投入、研究水平还是在市场开发方面,我国都远远落后于国际同行. 发达国家,特别是

日本在新型聚羧酸盐系高效减水剂的研制方面已经比较成熟,形成了相当的规模. 我国在聚羧酸盐系高效减水剂的研究方面还处于探索和模仿的阶段,大部分科研单位还停留在实验室简单的合成阶段,几乎没有机理方面的研究,总体技术较为落后. 聚羧酸盐系减水剂之所以代表未来减水剂的发展趋势,是由于该类减水剂的综合性能远远优于其它类型减水剂. 对于聚羧酸盐系减水剂,可以利用分子设计,通过引入适宜的官能团,如羧基( —COOH) 、磺酸基( —SO3H) 以及聚氧烷基

烯类基团等来提高水泥的分散性和流动性. 因此,为了加快我国减水剂产业的发展,使高效减水剂研究水平达到世界领先,就必须积极吸取国际先进技术与经验,