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减水剂的作用机理

减水剂的作用机理
减水剂的作用机理

高效减水剂有效地减少了混凝土的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能混凝土中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。

静电斥力理论水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化

矿物、

水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO、-coO就会在水泥粒子的正电荷cf

矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel 。a电位)的离子分布,在表面形成扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土流动化。Zeta 电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不同于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta 电位,而是一种稳定的分散。

立体位阻效应

掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实

际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Z eta 电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta 电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta 电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,通过这种立体排斥力,能保持分散系统的稳定性。

润滑作用

高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以

氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠,起到润滑作用,提高流动性。

与水泥的适应性问题

按照混凝土外加剂应用技术规范,将经检验符合有关标准的

某种外加剂,掺加到按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土(或砂浆)中,若能够产生应有的效果,就认为该水泥与这种外加剂是适应的;相反,如果不能产生应有的效果,则该水泥与这种外加剂之间存在不适应性。高效减水剂与水泥产生不适应性的时候,能够直观快速地反应出来,如流动性差、减水率低、拌合物板结发热、塌落度损失过快等。高效减水剂与水泥的适应性受诸多因素的影响,评价高效减水剂与水泥的适应性是十分复杂的。

水泥矿物成分的影响水泥中C3A 的含量越低,减水剂与水泥的适应性

较好;当水

泥中GA的含量高时,减水剂的使用效果较差。各种试验表明,GA 含量高的水泥,将形成大量的钙矾石,须消耗大量的水,使混凝土流

动度降低,需增加减水剂的用量。这是因为减水剂溶解后,优先选择性地吸附在GA或其初期水化物表面,从而使对其它粒子产生分散作用的有效的减水剂量相应减少。

水泥碱性的影响现代工程普遍采用纯硅或普硅水泥,而这类水泥的碱

度是比

较高的。加上砂、石或外掺材料等也都带有一定数量的碱。碱含量对减水剂与水泥的适应性有很大影响,试验表明,掺量一样的同种减水剂,采用碱含量高的水泥,其水泥净浆的流动性就较差,塑化效果亦差。

水泥细度的影响当水泥细度增加时,水泥比表面积就增大。因此,就

需要有

更多的分散剂的分子吸附覆盖在水泥颗粒表面,才能达到预期的使用效果。水泥颗粒越细,其净浆流动稳定性越差,要有好的流动性,则所需的减水剂就要增多。

水泥中石膏的影响石膏控制硅酸盐水泥的凝结时间与硬化速度,一般

会以二水

石膏、半水石膏、可溶性或不可溶性硬石膏(无水石膏)等几种形式存

在。由于它们的溶解度和溶解速度是不相同的,在混合物中C3A与S

O-2。之之间的平衡将直接影响减水剂的使用效果。以无水石膏作为调凝剂的水泥碰到木钙、糖钙减水剂时,会产生严重的不适应性,不仅得不到预期的效果,而且往往会引起流动损失过快甚至异常凝结。

因此,对于掺有硬石膏的水泥,在使用减水剂时要特别小心。

高效减水剂自身特性的影响高效减水剂的分子结构对其塑化效果有很

大的影响,这在前

面已经论述过了。此外,减水剂的掺量、形态等其他因素有影响。当高效减水剂掺量过高时,其分散作用可能影响到水化产物,阻碍它们之间的粘结,从而推迟强度增长以及降低最终的强度。三聚氧胺系高效减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂在施工中只有以水剂方式作用才能发挥良好的塑化效果。

高效减水剂的减水机理研究

第35卷第3期黑 龙 江 水 专 学 报 Vol.35,No.32008年9月 Journal of Heilongjiang Hydraulic Engineering Sep.,2008 文章编号:100029833(2008)0320042202 高效减水剂的减水机理研究 郎黎明,关守政 (黑龙江省龙头桥水库管理处,黑龙江宝清155600) 摘 要:基于高效减水剂的化学成分、结构与构造特征,研究了高效减水剂的表面活性、电位与吸附层,分析了高效减水剂的减水 机理。 关键词:高效减水剂;表面活性;电位;吸附层中图分类号:TU528.042.2 文献标识码:A St udy on t he Mechanism of High Range Water 2reducing Agent LANG li 2ming ,GUAN Shou 2zheng (Heilongjiang Longtouqiao Reservoir Management Depart ment ,Baoqing ,155600,China ) Abstract :Based on chemical compo nent s ,st rut ure ,formation of t he high range water reducing agent ,t he surfaceactivity ,potential ang adsorption layer of high range water reducing agent are st udied ,t he mecha 2nism of imp roving met hod of high range water reducing agent is analyzed. K ey w ords :high range water reducing agent ;surfaceactivity ;potential ;adsorption layer 收稿日期:2008206225 作者简介:郎黎明(19622),男,黑龙江牡丹江人,高级工程师,研究方向为水利工程建筑。 现代质量优良的高效减水剂的减水率可以达到25%~35%[1],使得混凝土的水灰比(水胶比)可以大幅降低到0.20~0.30,这样,在混凝土混合料大幅提高流动性和改善混合料施工性能的同时,又可大幅提高混凝土的密实性和强度[2]。因此,高效减水剂的发明与发展带来了混凝土技术的巨大进步。在高强及超高强高性能混凝土中除减水剂以外,还要掺入超细活性矿物掺料,它们的比表面积极大,如果没有高效减水的参与共同作用,这些超细掺料的掺人,要吸附大量的水分。在同样的低用水量下,拌合物将变成极为干涩的颗粒状堆积物,掺比不掺更遭。相反,在有高效减水剂共同作用下,这些超细矿物掺料还能促进混合料流动性的提高[3]。由此可见高效减水剂在现代高强及超高强高性能混凝土工艺中所起的主导作用。1 减水剂的表面活性 减水剂都是些表面活性物质,它们的减水机理都是表现在表面活性的作用。表面活性物质是分子中具有亲水基团和憎水基团的有机化合物,加入水溶液后,可以降低水的表面张力(水—气界面)和界 面张力(水—固界面)[4]。 表面活性物质的憎水基团一般是有机化合物的烃类[5],而亲水基团一般是能离解出各种离子的盐类,如R -SO 3Na →R -SO 3+Na +,使亲水基团带负电,这是阴离子表面活性剂。此外,尚有阳离子表面活性剂(它的亲水基团离解出负离子,使亲水基团带正电),两性表面活性剂能离解出负离子和正离子,具有两个亲水基团及非离型表面活性剂(亲水基团不离解出离子,但是具有极性基团,如O H -,以极性基团吸附水分子,起亲水基团的作用)[6]。 水泥加水后,水泥的表面被润湿,润湿愈好,则在具有同样工作性(流动性)的情况下,所需要的水量就愈少。 2 减水剂的减水机理 液体在固体表面的润湿度以润湿角θ表示,见图1 。 图1 润湿角与表面张力 Fig.1 Wetting angle and surface tensions 由图1可见,在水泥颗粒固相表面上受着3个

常用各种外加剂原理及特性

常用外加剂之减水剂原理及特性 减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种,根据其功能分为:普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂);高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少用水量的外加剂);引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂);缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂);早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为:木质素磺酸盐系;多环芳香族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖钙等。 1.常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同,有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液,经生物发酵提取酒精后的残渣,再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2%~O.3%,当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时,其减水率为10%~15%,混凝土28d抗压强度提高 10%~20%;若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变,则可节省水泥用量10%左右;若保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土坍落度80~100mm。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。

缓蚀剂原理

缓蚀剂原理 -------冀衡药业酸洗缓蚀剂产品部 在电解质溶液中,金属的腐蚀过程服从电化学过程,因此腐蚀的发生存在着阴极反应和阳极反应。阴极反应对应的是去极化剂接受电子的过程,最常见的两种去极化剂为氢质子和氧气,而阳极反应对应的是金属的溶解过程。从腐蚀电化学原理分析,缓蚀剂加入后使得腐蚀反应的阳极过程或者阴极过程受到抑制,有些缓蚀剂可以同时抑制腐蚀反应的阴极和阳极过程。 大多数无机型缓蚀剂主要使用在中性或偏碱性的介质环境中,它们通常对电极的阳极过程有显著的抑制 作用,通过使金属表面钝化或者在金属表面形成沉积膜进而起到缓蚀作用。随着缓蚀剂使用的发展,无机缓蚀剂的使用并未局限在中性或碱性介质中,如在酸性介质中添加碘化物、亚铜、亚锑盐后,能显著增强有机缓蚀剂的作用效果。有机缓蚀剂在酸性介质中的使用非常广泛,它们通过物理或化学作用力吸附在金属表面,通过改变双电层结构,提高腐蚀反应活化能以及将腐蚀介质和金属基体隔离,进而抑制腐蚀速率,有机缓蚀剂在中性介质中也取得了成功的使用,如有机磷酸盐、苯钾酸盐、咪唑啉在工业水和油田污水处理的使用。 1.无机缓蚀剂作用机理 根据腐蚀电化学原理,通过考察无机缓蚀剂对电极阴阳极的抑制效果,无机缓蚀剂的作用机理可以归纳为阴极型、阳极型、混合型。 (1)阳极抑制机理 图1.2阳极抑制型缓蚀剂作用曲线图

图1.2为阳极抑制型钝化剂作用原理图,当介质中存在阳极抑制型缓蚀剂时,极化曲线阳极部分从活化区转为钝化区,使得腐蚀电流密度显著降低,而极化曲线的阴极部分并没有显著的改变。 (2)阴极型缓蚀剂 图l-1(a)所示的极化曲线阐明了阴极型缓蚀剂的作用机理,从图中可以发现,介质中有阴极型缓蚀剂存在时,极化曲线的阴极部分塔菲尔斜率明显增加,而阳极部分塔菲尔斜率却没有改变,这说明阴极型缓蚀剂主要增加了电极的阴极极化过程,这使得金属的开路电位以及腐蚀电流密度均下降。阴极型缓蚀剂可以通过在金属表面的阴极区成膜来增加阴极极化过程,也可以通过提高阴极反应的过电位从而抑制阴极反应,而在中性介质中,阴极过程主要为氧去极化过程为,因此也可以通过吸收体系中的氧来增加阴极反应的极化,根据阴极型缓蚀剂的不同作用原理,其可以进一步细分为以下几种: A.成膜类阴极型缓蚀剂。这类阴极缓蚀剂通过和介质中的物质反应或者自身吸附,在金属的阴极区间成膜,形成的膜能有效地抑制阴极去极化剂如O2、H+等向界面扩散,使得阴极去极化作用受到有效抑制,进而减缓了腐蚀速率。 B.提高阴极反应过电位缓蚀剂。腐蚀反应的阴极过程大多为氢质子或氧的还原反应,这些阴极反应发生的电位均高于其理论的平衡电位,即存在过电位。特别是在酸性介质中,氢质子的还原反应在不同金属上存在显著的差异,而当介质中存在铋、汞、锑等重金属离子时,将会显著提高氢质子的还原过电位,从而使阴极过程受到抑制,降低腐蚀反应速度。 C.耗氧型阴极缓蚀剂。在中性介质中,腐蚀反应的阴极过程多为氧去极化过程,因此在介质中加入可以和氧发生反应的物质,则可降低介质中的氧含量,使阴极反应受到抑制,进而抑制腐蚀速率。 (3)混合型缓蚀剂 混合型缓蚀剂作用示意图见图1.1(c),该类型缓蚀剂对腐蚀的阴阳极反应均有明显的抑制作用,由于加入混合型缓蚀剂后电极的阴阳极塔菲尔斜率同时增加,因此自腐蚀电位没有显著改变,但是腐蚀电流密度显著降低,使得金属腐蚀速度受到抑制。 2.有机缓蚀剂作用机理 有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团和非极性基团,极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素,这些元素均含有孤对电子,而且电负性大,有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上,而非极性基团排列在介质中,这样一方面有效地隔离了金属和腐蚀介质的接触,阻碍了腐蚀反应产物的扩散,同时还改变了双电层结构,提高了腐蚀反应的活化能,最终抑制了腐蚀反应的进行。有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于

减水剂的作用及用途

减水剂的作用及用途 一、减水剂的作用 减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 1)静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 2)立体位阻效应 掺有减水剂的水泥浆中,减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。 3)润滑作用 减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗  粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡。

在混凝土掺加减水剂后,伴随水化反应进行,减水剂分子分散于分散系,均匀吸附在水泥颗粒表面,破坏水泥颗粒的团聚,使得水泥颗粒由于减水剂分子存在的特殊作用处于高度分散安定状态。在低含水量时就具有较高流动性。对于高性能减水剂在水泥颗粒表面的吸附状态及分散作用机理的研究有许多,其中较为着名的有立体效应理论、空位稳定型理论、D-L-V-O理论等。 二、减水剂的用途 1.在不改变各种原材料配比(除水泥)及混凝土强度的情况下,可以减少水泥的用量,掺加水泥质量%~%的混凝土减水剂,可以节省水泥量的15~30%以上。 2.在不改变各种原材料配比(除水)及混凝土的坍落度的情况下,减少水的用量,可以大大提高混凝土的强度,早强和后期强度分别比不加减水剂的混凝土提高60%及20%以上,通过减水,可以实现浇筑C100标号的高强混凝土。 3.在不改变各种原材料配比的情况下,可以大幅度提高混凝土的流变性及可塑性,使得混凝土施工可以采用自流、泵送、无需振动等方式进行施工,提高施工速度、降低施工能耗。 4.掺加混凝土高效减水剂,可以提高混凝土的寿命一倍以上,即使建筑物的正常使用寿命延长一倍以上。 5、减少混凝土凝固的收缩率,防止混凝土构件产生裂纹;提高抗冻性,有利于冬季施工。 引气剂 使混凝土拌合物在搅拌时引入空气而形成微小气泡的外加剂。绝大部分引气剂的成分为松香衍生物以及各种磺酸盐,如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠,常用掺量是水泥重量的50~500ppm。引气剂主要用于抗冻性要求高的结构,如混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位。 1、气泡结构好,气泡半径小,抗冻指标高,用于高耐久性的混凝土结构,如水坝、高等级公路、热电站冷却塔、水池水工、港口等。 2、撒除冰盐的混凝土公路及桥梁。

减水剂的作用机理

减水剂的作用机理 高效减水剂有效地减少了混凝土的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能混凝土中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不同于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 立体位阻效应

掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Z eta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,通过这种立体排斥力,能保持分散系统的稳定性。 润滑作用

高效减水剂的作用及原理

高效减水剂的作用及原理 时间:2009-07-20 00:04来源:砼建外加剂网作者:砼建公司点击:151次 高效减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用可以有效地减少了混凝土的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能混凝土中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不用于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应 掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,通过这种立体排斥力,能保持分散系统的稳定性。 3)润滑作用 高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡 与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠,亦起到润滑作用,提高流动性。 2 与水泥的适应性问题

减水剂的发展及其应用

绪论 混凝土是一类量大面广、历史悠久的传统材料,广泛应用于土木、建筑、水利等工程。建筑业的迅速发展,对混凝土的性能提出了新的要求,如提高混凝土的强度、耐久性,改善新拌混凝土的流动性,减少混凝土在运输中的塌落度损失等。普通混凝土已经不能满足现行的施工工艺要求。国内外的生产实践证明,应用外加剂是混凝土技术进步的主要途径,能使混凝土满足各种不同的施工要求,具有投资少、见效快、推广应用较容易、技术经济效益显著等优点。 混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质,赋予新拌混泥土和硬化混泥土以优良性能的化学外加剂,掺量通常不大于水泥(或胶凝材料)质量的5%,它是混泥土的第五组分。混泥土外加剂是生产各种高性能混泥土和特种混泥土不可缺少的部分。 混泥土外加剂可以改进混泥土内部结构和工艺过程,应用混泥土外加剂的目的在于改善混泥土的和易性和硬化混泥土的性能,同时获得节省水泥、节省能源、提高强度、缩短工期、加快模板周转等多种经济技术效果。以减水剂的发展为核心,矿物外加剂的应用离不开化学外加剂,各种复合外加剂一般都包括减水剂成分。在混泥土中掺入外加剂后,许多性能如微观结构、孔隙率、吸附性、硬化速度、强度等将发生改变,水泥矿物水化和水泥本身的一些性能也会受到影响[1]。 在混凝土外加剂中,减水剂是目前应用最广的一种外加剂。减水剂又称为分散剂或塑化剂。减水剂对混泥土的影响主要表现为:一是:保持混泥土用水量不变,提高拌合物流动性;二是:保持流动性和水泥用量不变,可减少用水量,降低水灰比,提高混泥土的强度;三是:保证强

度和流动性不变,在减水的同时减少水泥用量,可节约水泥[2]。

有机缓蚀剂的作用机理(最新整理)

有机缓蚀剂的作用机理 ----冀衡酸洗缓蚀剂产品部 有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团与非极性基团,极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素,这些元 素均含有孤对电子,而且电负性大,有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上,而非极性基团排 列在介质中,这样一方面有效地隔离了金属与腐蚀介质的接触,阻碍了腐蚀反应产物的扩散,同时还改变 了双电层结构,提高了腐蚀反应的活化能,最终抑制了腐蚀反应的进行。有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于其 极性基团在金属表面吸附的强度,而极性基团的吸附可以是物理吸附也可以是化学吸附,或者两种吸附共 同存在。 (1)有机缓蚀剂极性基团的物理吸附 关于有机缓蚀剂的物理吸附行为,Mann最早做了深入的研究,他指出在酸性溶液中,吡啶(C5H5N)、烷基胺(RNH2)、硫醇(RSH)及三烷基磷等的中心原子(N、S、P等)含有孤对电子,这些中心原子与酸性 溶液中的氢质子结合,最终形成阳离子: RNH2+H+=(RNH3)+ 形成的缓蚀剂与金属之间存在的范德华力使缓蚀剂吸附在金属表面,这就是物理吸附。物理吸附速度很快,是可逆过程,容易脱附,吸附过程产生的热小,受温度影响小,而且金属和缓蚀剂间没有特定组合。 物理吸附会受到金属表面过剩电荷的显著影响,如上所述,大多有机缓蚀剂在酸性介质中都以阳离子形式存在,如果金属表面带有过剩负电荷,那么金属表面与缓蚀剂之间就会存在强烈的静电引力作用,使 得缓蚀剂更容易吸附在金属表面,而且吸附作用力也更强;相反,金属表面如果存在过剩的正电荷,则会 一定程度上抑制缓蚀剂向金属表面的吸附。金属表面究竟携带何种过剩电荷,可以通过零电荷电位(即金 属表面没有电荷存在时的电位)测量进行考察,零电荷电位可以通过微分电容曲线测试进行确定,即为金 属电极双电层电容最小时的电位。当金属开路电位大于零电荷电位时,金属表面带有过剩的正电荷,相反,金属表面则带有过剩的负电荷。在缓蚀剂的实际应用中可以通过改变金属表面携带的过剩电荷量来促进缓 蚀剂的物理吸附,如在酸性介质中,添加少量碘化物后,有机胺的缓蚀性能将为显著提高,这主要是碘化 物吸附在金属表面后,使得金属表面带有更多的过剩负电荷,促进了有机胺类缓蚀剂在金属表面的吸附; 同样有机胺类缓蚀剂之所以在盐酸介质中有着卓越的缓蚀性能,也部分归因于氯离子使得金属表面带有更 多的过剩电荷。 (2)有机缓蚀剂极性基团的化学吸附——供电子型缓蚀剂 相比物理吸附来说,化学吸附作用力更强,吸附更稳定,因此大多数有机缓蚀剂与金属表面的作用力主要是通过化学吸附实现的,而化学吸附实质就是缓蚀剂分子或离子与金属表面原子之间形成了配位键。 与物理吸附不同,化学吸附与金属原子类别、缓蚀剂中心原子附近基团的推电子能力等均有密切关系。以

高效减水剂的作用及原理

高效减水剂的作用及原理 时间:2010-08-08 21:50 来源:互联网作者:未知点击:997次 高效减水剂:是指在砼和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高砼强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用:可以有效地减少了砼的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能砼中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论: 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了砼产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到砼中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使砼流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的砼,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的砼所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的

吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不用于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应: 掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂砼的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而聚羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:(其一):是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;(其二):是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;(其三):是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向_7942.docx

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向 1缓蚀剂概述 在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂 是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的 化学物质或几种化学物质的混合物” 。 缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。某些有 机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降 低。 缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。如用 在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。总之,在同时发 生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀 溶解。缓蚀剂都起着重要的作用。另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不 属于缓蚀剂的畴;但是,其作用机理( 吸附 ) 和缓蚀剂的机理类似。具有整平作 用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。下图给出了有无缓 蚀剂的不同效果:

图 1 缓蚀剂的效果 2不同类型的缓蚀剂及其作用原理 2.1阳极型缓蚀剂及其作用原理 阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能 增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。 作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在 酸性溶液中也属于此类。) 图 2 阳极型缓蚀剂作用原理 2.2阴极型缓蚀剂及其作用原理 阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸

减水剂作用机理及几种常用减水剂

减水剂的作用机理及几种常见减水剂 1、作用机理 分散作用水泥加水拌合后由于水泥颗粒分子引力的作用使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构破坏,释放出被包裹部分水,参与流动从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。 润滑作用减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高。 空间位阻作用减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。 接枝共聚支链的缓释作用新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损失。 2、减水剂的功能 使水泥颗粒分散,改善和易性,降低用水量,从而提高水泥基材料的致密性和硬度,增大其流动性。 减水剂的种类有木质素磺酸盐、萘系减水剂、密胺系减水剂、聚羧酸盐减水剂、干酪素减水剂、氨基磺酸盐减水剂、丙烯酸系减水剂等。 3、几种市场上用量较大的减水剂 木质素磺酸盐:它属于普通的减水剂,它的原料是木质素,一般从针叶树材

缓蚀剂的成膜机理分析

缓蚀剂的成膜机理分析 1 缓蚀剂的分类 缓蚀剂的应用广泛,种类繁多,分类方法也较多,人们常常从不同的角度对缓蚀剂进行分类,常见的分类方法有: 1) 根据化学组成分类[1 ] . 按照构成缓蚀剂的物质是无机化合物还是有机化合物可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂. 2) 根据所抑制的电极过程分类. 按照缓蚀剂在电化学腐蚀过程中抑制的电极反应是阳极反应还是阴极反应或两者兼而有之,缓蚀剂可分为阳极型缓蚀剂,阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂. 一般来说,阳极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向正的方向移动,阴极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向负的方向移动; 而混合型缓蚀剂则对腐蚀电位Ec的影响较小,故腐蚀电位的移动很小或没有移动. 3) 根据所生成保护膜的类型分类[2 ] . 按照缓蚀剂在保护金属过程中所形成的保护膜的类型,缓蚀剂可以分为钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂. 其中沉淀膜型缓蚀剂又分为水中离子型和金属离子型两种. 2 缓蚀剂在金属表面形成保护膜的机理分析 2. 1 钝化膜型缓蚀剂 钝化膜型缓蚀剂简称钝化剂,为无机强氧化剂[3 ] .如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐和钨酸盐等. 在反应中比较容易被还原的强氧化剂才能作钝化剂. 以铬酸盐为例,铬酸盐包括铬酸(H2CrO4) 和重铬酸(H2Cr2O7) 的可溶性盐,如Na2Cr2O7 、Na2CrO4 、K2Cr2O7 、(NH4) 2CrO4 等, 分子结构中铬为正六价. 铬酸盐和重铬酸盐可以以任何比例混合而不影响缓蚀效果,所以一般统称为铬酸盐. 铬酸盐有很强的氧化能力,发生氧化反应时Cr6 +还原为Cr3 + . 铬酸盐在较高浓度时是十分有效的阳极钝化剂. 铬酸盐对碳钢的钝化与碳钢在H2SO4 中的电位极化相似,钝化时铁表面发生的反应为: Cr2O72 - + 8H+ + 6e →Cr2O3 + 4H2O 反应时被还原的铬酸盐以Cr2O3 的形态吸附在铁的表面和铁表面同时生成的Fe2O3 共同组成钝化膜,反应为:2Fe + 3H2O →Fe2O3 + 6H+ + 6e 用铬酸盐钝化的铁的表面那层钝化膜,充分脱水,结构致密,防腐性能好. 而其它缓蚀剂处理铁都无法得到这样的膜,甚至用KMnO4 强氧化剂也不能达到铬酸盐钝化铁的那种程度. 铬酸盐的优点是:它不仅对钢铁,而且对铜、锌、铝及其合金都能给予良好的保护;适用的pH 值范围很宽(pH = 6~11) ;缓蚀效果特别好,使用铬酸盐作缓蚀剂时,碳钢的腐蚀速度可低于0. 025 mm/ 年. 铬酸盐的缺点是:毒性大,环境保护部门对铬酸盐的排放有严格的要求;容易被还原而失效,不宜用于有还原性物质(例如硫化氢) 泄露的炼油厂的冷却系统中. 2. 2 沉淀膜型缓蚀剂

缓蚀剂种类,作用原理(图文)详解

前言: 缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。 它的用量很小(0.1%~1%),但效 果显著。主要用于中性介质(锅 炉用水、循环冷却水)、酸性介 质(除锅垢的盐酸,电镀前镀件 除锈用的酸浸溶液)和气体介质 (气相缓蚀剂)。缓蚀效率愈大, 抑制腐蚀的效果愈好。有时较低剂量的几种不同类缓蚀剂配合使用可获得较好的缓蚀效果,这种作用称为协同效应;相反地,若不同类型缓蚀剂共同使用时反而降低各自的缓蚀效率,则称为拮抗效应。缓蚀剂可按作用机理或保护被膜特性进行分类。 常见种类 ① 钝化剂:一般是无机类的强氧 化剂. 例如,铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等. 它们的作用就是使腐蚀介质具有 更强的氧化性,使金属表面保持完 整的氧化膜.其作用和电化学的阳

极保护异曲同工. ② 有机缓蚀剂:其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂. 钢铁的酸洗是许多加工过 程的必不可少的预处理工 序,目的是除去钢铁表面的 氧化物,但这个过程必然也 会使金属本身受到腐蚀.为 了减少金属的腐蚀,在酸洗 时必须加入缓蚀剂. 这种缓蚀剂通常有:邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等. 其作用机理是:缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面,使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化.有的缓蚀剂可以提高氢的超电压,使氢离子还原的阴极反应受阻;有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻,使阳极极化.但一般认为,缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应,使钢铁的腐蚀速率明显降低.抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐,它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成.这种有机添加剂一般是极性化合物,可吸附于金属表面. 其作用机理相似于酸洗缓蚀剂,所不同的是,要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用.作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为:有机胺类、

聚羧酸减水剂作用机理简述

广东复特聚羧酸减水剂作用机理简述 关键词:聚羧酸减水剂 编制:广东复特新型材料科技有限公司 广东新业混凝土有限公司 聚羧酸减水剂是20世纪80年代中期开发出的一种新型高效混凝土减水剂,最先是在日本研制成功的。聚羧酸减水剂可明显提高混凝土的流动性和耐久性强度,因此近年来已成为世界许多国家混凝土工程界与材料界关注的热点。聚羧酸减水剂也是目前世界上公认的研究与应用前景最好和综合性能最优的减水剂。其作用机理简述如下: 1. 分散作用:水泥加水拌合以后,由于水泥颗粒分子引力的作用,使水泥浆形成絮凝结构,使10-30%的拌合水被包裹在水泥颗粒中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加入聚羧酸减水剂以后,由于聚羧酸减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒的表面,使水泥颗粒表面带上同一种电荷(一般为负电荷),形成静电排斥作用,使水泥颗粒相互分散,破坏絮凝结构,释放出被包裹的水,参与流动,从而有效地增加了混凝土拌合物的流动性。 2. 润滑作用:聚羧酸减水剂中的亲水基极性非常强,因此水泥颗粒表面的聚羧酸减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而进一步提高混凝土的流动性。 3. 空间位阻作用:聚羧酸减水剂结构中具有亲水性支链,其伸展于水溶液中,可在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒相互靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。 4. 接枝共聚支链的缓释作用:聚羧酸减水剂在制备的过程中,会在减水剂分子上接枝一些支链,这些支链不仅可以提供空间位阻效应,而且在水泥水化的高碱度环境中,这些支链还可以逐渐被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可以提高水泥颗粒的分散效果,并控制坍落度损失。

减水剂的作用机理普通混凝土减水剂的作用机理

减水剂的作用机理普通混凝土减水剂的作用机理减水剂的作用机理 减水剂作用机理 混凝土中加入减水剂后,能够打破这种絮凝结构,把颗粒之间的自由水分释放出来。其作用机理如下: 1、吸附分散作用机理 吸附分散作用是指:1、同性电荷的相斥作用;2、浆体间的润滑作用,氢链缔合;极性微气泡。 2、空间位阻效应 空间位组效应是指减水剂的主链、支链、侧链形成梳状吸附网络。聚多元磷酸体系有良好的分散性主要得益于空间位组效应和犹豫本身所带电荷所引起的静电排斥作用。 .gygor. 8880型速凝剂/水泥速凝剂/782型速凝剂

8880型水泥速凝剂为庐江矾矿速凝剂厂主要产品;该速凝剂吸取国外现进的低碱速凝剂配方;质量优良;并通过ISO9001:2000认证;它广泛用于各种混凝土施工建 设中;8880型混凝土粉状速凝剂是经过精心选料、室内试验、微观分析由 中国建筑研究所研制的一种新型复合外加剂,适用于铁路、公路、 军工、地铁、城市、地下空间建筑,各类型隧道、矿山、井巷、护坡及抢 险加固工程的喷射砼施工,拥有广泛的应用领域。 主要技术性能: 1、凝结时间:初凝1~5min,终凝5~10min,适宜掺量为胶凝材料用量的3—5%; 2、碱金属含量 3、细度:8mm孔筛,筛余物小于10%;

4、喷射砼早期强度高,其28天龄期抗压强度保存率达80—100%; 5、喷料粘聚性好,对钢筋无锈蚀作用,提高抗渗标号,凝结 快,一次喷层厚,喷拱可达130mm,喷壁可达200mm以上。 使用方法: 先按喷射混凝土配比把所喷物料搅拌均匀,在喷射时随机添加 速凝剂。建议您在使用前选择适宜掺量及凝结时间的测定试 验。 注意事项: 1,请不要在物料搅拌时添加该品,因石子、砂子含有大量的水份,速凝剂短期时间内吸水在未喷射时分解其速凝成份,影响凝结时间,降低混凝土强度,将导致喷射砼的不良效果。

各种外加剂原理及特性

减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种,根据其功能分为:普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂);高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度减少用水量的外加剂);引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂);缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂);早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。 减水剂按其主要化学成分为:木质素磺酸盐系;多环芳香族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖钙等。 1.常用减水剂 (1)木质素磺酸盐系减水剂。这类减水剂根据其所带阳离子的不同,有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液,经生物发酵提取酒精后的残渣,再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2%~O.3%,当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时,其减水率为10%~1 5%,混凝土28d抗压强度提高 10%~20%;若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变,则可节省水泥用量10%左右;若保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土坍落度80~100m m。木钙减水剂对混凝土有缓凝作用,掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著,而且还可能使混凝土强度降低,使用时应注意。木钙减水剂是引气型减水剂,掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。木钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃时,应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。 (2)多环芳香族磺酸盐系减水剂

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向

缓蚀剂地作用机理、研究现状及发展方向 1缓蚀剂地作用机理 缓蚀剂地作用机理概括起来可以分为两种,即电化学机理和物理化学机理[1].电化学机理是以金属表面发生地电化学过程为基础,解释缓蚀剂地作用.而物理化学机理是以金属表面发生地物理化学变化为依据,说明缓蚀剂地作用.这两种机理处理问题地方式不同,但它们并不矛盾,而且还存在着某种因果关系. 1.1缓蚀剂地电化学机理 金属地腐蚀大多是金属表面发生原电池反应地结果,这也是造成浸蚀腐蚀最主要地因素,原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1].如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中地任何一个或两个,原电池反应将减缓,金属地腐蚀速度就会减慢.把能够抑制阳极反应地缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂;能够抑制阴极反应地缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂;而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应地缓蚀剂称为混合型缓蚀剂. 重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂.阳极型缓蚀剂对阳极过程地影响是:(1)在金属表面生成薄地氧化膜,把金属和腐蚀介质隔离开来;(2)因特性吸附抑制金属离子化过程;(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]. 阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀:(1)提高阴极反应地过电位.有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电地过电位抑制氢离子放电反应,例如,Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中地酸性物质,降低氢离子浓度,提高析氢过电位,使氢离子在金属表面地还原受阻,减缓腐蚀;(2)在金属表面形成化合物膜,如有机缓蚀剂中地低分子有机胺及其衍生物,都可以在金属表面阴极区形成多分子层,使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀;(3)吸收水中地溶解氧,降低腐蚀反应中阴极反应物地浓度,从而减缓金属地腐蚀. 混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程地影响主要表现在:(1)与阳极反应产物反应生成不溶物,这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀地作用,磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等地缓蚀就属于这一类型;(2)形成胶体物质,能够形成复杂胶体体系地化合物可作为有效地缓蚀剂,例如Na2Si03等;(3)在金属表面吸附,形成吸附膜达到缓蚀地目地,明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附,吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附,故都可以起到缓蚀地作用[2].

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