雙子季銨鹽的合成及改善聚羧酸減水劑抗泥性能的研究

雙子季銨鹽的合成及改善聚羧酸減水劑抗泥性能的研究聚羧酸減水劑由于生產(chǎn)過程無污染,低摻量而高減水率,分子結(jié)構(gòu)易調(diào)節(jié)等諸多優(yōu)點,同時克服了第一代木質(zhì)素系減水率低和第二代萘系減水劑生產(chǎn)過程環(huán)境污染問題以及混凝土強度低等缺點,被廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑等工程混凝土中。但缺點是聚羧酸減水劑對混凝土中砂石上夾帶的粘土比較敏感,其中粘土中蒙脫土的影響最大,由于蒙脫土特殊的層狀結(jié)構(gòu)決定了易吸附自由水和減水劑,使?jié){體中的自由水以及水泥吸附的有效減水劑減少,影響水泥漿體的流動度,因此研究抗粘土型的高性能聚羧酸減水劑對其推廣和應(yīng)用具有重要的意義。工程應(yīng)用中一般通過水洗砂石、高摻量減水劑以及合成抗粘土型減水劑等方法來抑制蒙脫土對漿體的負面影響,但這些方法存在破壞砂石級配、泌水離析、坍落度損失快、抗泥效果不理想等缺點。針對此本文以競爭吸附和選擇吸附為基礎(chǔ),合成了兩個系列的雙子季銨鹽,將雙子季銨鹽作為抗泥劑與聚羧酸減水劑（ ）復(fù)配使用討論雙子季銨鹽對含有蒙脫土的水泥漿體流動度的影響。實驗以三甲胺或三乙胺與1,二3溴-丙烷作為反應(yīng)物,通過季銨化反應(yīng)合成了兩種頭基不同的雙子季銨鹽（分別標記為 ）其次以三乙胺分別與1,二4溴-丁烷、1,二5溴-戊烷和對二溴芐反應(yīng)合成了三種連接基不同的雙子季銨鹽（分別標記為 ）。通過核磁共振儀和紅外光譜儀表征雙子季銨鹽的結(jié)構(gòu)均為目標產(chǎn)物。流動度和流變結(jié)果表明當以蒙脫土取代水泥顆粒時 與復(fù)配后對水泥漿體流動度的改善最大當 摻量為％。時初始流動度為比空白組提高了 同時降低了漿體粘度符合 -通過透光率測定蒙脫土吸附雙子季銨鹽的膨脹率,結(jié)果表明蒙脫土吸附雙子季銨鹽后的膨脹率減小。采用接觸角評價蒙脫土的親疏水性,結(jié)果表明蒙脫土吸附雙子季銨鹽后的疏水性增強。通過射線衍射測定蒙脫土吸附了 和雙子季銨鹽前后的層間距結(jié)果表明蒙脫土吸附了雙子季銨鹽后的層間距相對增大,說明雙子季銨鹽在蒙脫土層間和表面發(fā)生了吸附。采用總有機碳測定水泥蒙脫土對 的吸附熱力學(xué)和動力學(xué)吸附熱力學(xué)結(jié)果說明 時蒙脫土和水泥顆粒對 的飽和吸附量分別為? 1 ? 蒙脫土對 的吸附量是水泥的倍多說明相同條件下蒙脫土更易吸附 相同溫度下蒙脫土對的吸附量為 ? 而水泥幾乎不吸附雙子季銨鹽且升溫不利于 、 在水泥、蒙脫土顆粒表面的吸附。吸附動力學(xué)表明 在蒙脫土表面的吸附符合準一級動力學(xué)方程為物理吸附。其次通過復(fù)配體系在蒙脫土表面的吸附表明 、 在蒙脫土表面存在競爭吸附。通過電位粒度分析儀測定水泥蒙脫土吸附 前后的電位結(jié)果表明蒙脫土吸附后電位從 降低為 水泥顆粒吸附從降低為 蒙脫土比水泥顆粒 電位絕對值增大的更多而