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木质素磺酸盐改性研究

陈亚鹏  
【摘要】:木质素磺酸钠(LN)是利用制浆造纸废液中的木质素经磺化等一系列处理而得到的副产品,来源丰富,价格便宜,无毒,是一种可再生资源,作为混凝土的减水剂使用已经有70多年历史。木质素磺酸钠具有引气和缓凝的作用,具有塌落度损失和泌水率小的优点,但由于其减水率低,混凝土的抗压强度提高幅度小,过量掺加时会导致严重缓凝,使其在混凝土的应用中受到了限制。因此,研究木质素磺酸钠改性就显得十分必要。 本文以过氧化氢为氧化剂,亚硫酸钠为磺化剂,采用氧化磺化的方法对木质素磺酸钠进行了化学改性,通过正交实验,确定了改性的最佳工艺,制备了改性木质素磺酸钠(GLN),对GLN的磺化度、起泡性、表面张力、电导率进行了测试,并研究了GLN对水泥净浆及混凝土性能的影响,结果显示,改性之后,木质素磺酸盐的磺化度得到了提高,发泡能力下降,减水率得到了明显提高;当掺量为0.75%时,水泥净浆流动度可达214mm,混凝土减水率达到23.6%,7天和28天抗压强度比分别为140%和135%,接近萘系减水剂的水平。通过对改性木质素磺酸钠和萘系减水剂的复合改性研究,得知二者配伍性良好,配制的泵送剂GF-1具有成本低、使用性能好的优点。 本文同时研究了木质素磺酸钠改性氨基磺酸盐减水剂(ASP),通过木质素磺酸钠等量取代20w%的苯酚制备了成本较低的改性氨基磺酸盐减水剂(ASM),通过测试ASM的净浆流动度可知,ASM对水泥净浆的分散性良好,当掺量为0.5%时,水泥净浆流动度为260mm。通过对掺ASM混凝土的相关性能测试发现,ASM的混凝土减水率较改性前略有下降,但泌水率降低,仅为1.6%,混凝土保水性得到很大改善,使用效果更好,同时混凝土的抗压强度比也得到提高,7天和28天抗压强度比分别为160%和148%,高于同掺量下的ASP的混凝土抗压强度比。


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