表面活性劑在堿礦渣水泥系統(tǒng)中表面化學(xué)特性的初步研究.pdf

1、堿礦渣水泥是用堿金屬的堿性化合物激發(fā)礦渣(鋁硅酸鹽組分)形成的膠凝材料，以之為基礎(chǔ)的堿礦渣混凝土具有高強(qiáng)、快硬、低水化熱、耐久等優(yōu)良性能。目前，已有研究主要集中在堿礦渣水泥及混凝土的激發(fā)劑、耐久性、凝結(jié)性能方面，取得了較多成果。但是，這些研究和應(yīng)用主要基于塑性和低塑性堿礦渣混凝土。通常水膠比條件下，堿礦渣混凝土拌合物粘度大，施工較困難，難以適應(yīng)現(xiàn)代施工技術(shù)的發(fā)展，并且成為制約堿礦渣水泥及混凝土應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。摻用表面活性劑是解決上述

2、問題的重要技術(shù)途徑之一，但是迄今為止，對表面活性劑在堿礦渣水泥及混凝土中作用機(jī)理的系統(tǒng)研究較少。表面活性劑在堿礦渣水泥及混凝土的作用機(jī)理研究是確立適合堿礦渣水泥這一特殊膠凝材料專用塑化劑的重要理論基礎(chǔ)，對促進(jìn)其應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義。 本文通過表面張力、吸附量、動電電位(ζ電位)、水泥凈漿流動度試驗(yàn)，分析了表面活性劑品種、摻量、激發(fā)劑品種、摻量等對堿溶液表面張力、表面活性劑在礦渣表面的吸附量、礦渣顆粒動電電位和堿礦渣凈漿流動性的影響。

3、以此對表面活性劑在堿礦渣水泥系統(tǒng)中的作用機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果表明： (1) NaOH 、Na2CO3和水玻璃均能降低水的表面張力。其中水玻璃降低水的表面張力效力最好，當(dāng)水玻璃(M=1.5)濃度按Na2O計為8％時，表面張力為39.9mN/m，降低了33 mN/m。陰離子表面活性劑萘系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑和聚羧酸鹽減水劑降低水的表面張力幅度較小；陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨、雙癸基二甲基氯化銨和非離子表面活性劑十二烷基聚

4、氧乙烯醚能顯著降低水的表面張力。其中雙癸基二甲基氯化銨降低水的表面張力效力最好，當(dāng)濃度為50g/L時，表面張力為32.5 mN/m，降低了35.3 mN/m。 (2) 表面活性劑和堿對水表面張力的協(xié)同作用較復(fù)雜。陽離子表面活性劑能降低NaOH溶液的表面張力；表面活性劑在水玻璃溶液中對降低表面張力的作用甚微。 (3) 陰離子表面活性劑萘系減水劑和非離子表面活性劑十二烷基聚氧乙烯醚的吸附量較小，陰離子表面活性劑氨基磺酸鹽減水

5、劑和聚羧酸鹽減水劑的吸附量最小，陽離子表面活性劑十二烷基三甲基氯化銨的吸附量最大，飽和吸附量為12.8 mg/g。 (4) 堿對表面活性劑在礦渣表面吸附的影響較復(fù)雜。加入堿后陰離子表面活性劑在礦渣顆粒表面的吸附量減小，陽離子表面活性劑在礦渣顆粒表面的吸附量增大，非離子表面活性劑的吸附量變化較小。 (5) 礦渣的ζ電位為負(fù)值。在礦渣的水溶液中加入堿能增大礦渣ζ電位的電負(fù)性，并在一定摻量范圍內(nèi)隨著堿摻量的增加礦渣ζ電位的電負(fù)