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阿利特—硫铝酸盐水泥与减水剂的适应性研究

齐涛  
【摘要】: 本文利用实验室条件合成了阿利特-硫铝酸盐水泥熟料中的主要矿物C4A 3S、C3S和C2S,研究了这三种单矿物对萘系减水剂(FDN)、氨基磺酸盐减水剂(AS)和聚羧酸盐减水剂(PC)的吸附特性;通过改变阿利特-硫铝酸盐水泥熟料中C4A 3S、C3S和C2S矿物的含量,设计并烧成了A、B两组矿物组成不同的阿利特-硫铝酸盐水泥熟料并配制水泥,其中A组水泥熟料C3S矿物含量分别为60%、45%和30%,相应地改变C2S矿物的含量, C4A 3S、C4AF等矿物含量不变;B组则改变C4A 3S矿物含量,分别为5%、15%和20%,相应地改变C2S矿物的含量,C3S、C4AF等矿物含量不变。选用FDN、AS和PC减水剂,通过测定这三种减水剂对阿利特-硫铝酸盐水泥的标准稠度需水量、强度、净浆流动度及流动度经时损失等物理性能的影响,探讨了阿利特-硫铝酸盐水泥与三种减水剂的适应性。 研究结果表明:采用紫外-可见吸收光谱法可以测定出FDN减水剂和AS减水剂在C4A 3S、C3S、C2S三种单矿物和阿利特-硫铝酸盐水泥上的吸附量,但无法测出PC减水剂的吸附量。FDN减水剂和AS减水剂在C4 A 3S、C3S和C2S矿物上的极限吸附量大小关系为: C4A 3SC3SC2S,且两种减水剂在C4A 3S矿物颗粒上的极限吸附量远大于在C3S和C2S矿物颗粒上极限吸附量,而其在C3S矿物颗粒上的极限吸附量略大于其在C2S矿物颗粒上的极限吸附量。FDN减水剂在C3S和C2S矿物颗粒上的极限吸附量随吸附时间延长而减小,而在C4A 3S矿物颗粒上的极限吸附量随吸附时间延长而增大。AS减水剂在C4A 3S、C3S和C2S三种矿物颗粒上的极限吸附量均表现为随吸附时间延长而增大。FDN减水剂和AS减水剂在同种单矿物上进行吸附时,AS减水剂在单矿物颗粒上的极限吸附量明显大于FDN减水剂在单矿物颗粒上的极限吸附量。阿利特-硫铝酸盐水泥对FDN减水剂和AS减水剂进行吸附时,随着水泥熟料中C3S矿物含量的减少,其吸附量呈较小幅度减少;随着C4A 3S矿物含量的增加,吸附量增加,且增加幅度较大。熟料中C4A 3S矿物的含量对FDN减水剂和AS减水剂在水泥上的吸附量影响较大。 A、B组阿利特-硫铝酸盐水泥不掺加减水剂时,当熟料中C4 A 3S矿物含量一定,C3S矿物含量较高的水泥其各龄期强度较高;当熟料中C3S矿物含量一定,C 4 A 3S矿物含量较低时,其早期强度低、后期强度较高。阿利特-硫铝酸盐水泥掺加FDN减水剂后,当熟料中C4A 3S矿物含量为5%时,水泥净浆的各龄期强度增进幅度最大,流动度经时损失最小,对FDN减水剂适应性最好;掺加AS减水剂后,两组水泥强度都有不同程度的增强,对C4A 3S含量为5%的阿利特-硫铝酸盐水泥的增强效果最好,且水泥净浆流动度经时损失最小,对AS减水剂适应性最好;掺加PC减水剂后,两组水泥的28d强度都有不同程度的降低。 不同矿物组成的阿利特-硫铝酸盐水泥对高效减水剂的适应性不同。熟料中C4 A 3S矿物含量高,掺加三种减水剂后对阿利特-硫铝酸盐水泥的强度和净浆流动度的影响较大,其水泥与减水剂的适应性较差;C3S含量高而C4A 3S含量较低的阿利特-硫铝酸盐水泥与减水剂的适应性较好。


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