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链烷醇胺对水泥水化过程及性能的影响

2024-09-04 来源:客趣旅游网
第44卷第11期 2016年11月

硅 酸 盐 学 报

JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY

Vol. 44,No. 8 November,2016

http://www.gxyb.cbpt.cnki.net DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2016.11.13

综 合 评 述

链烷醇胺对水泥水化过程及性能的影响

徐芝强1,李伟峰1,胡月阳1,孙晋峰1,马素花1,2,沈晓冬1,2 (1. 南京工业大学材料科学与工程学院,南京 210009;2. 材料化学工程国家重点实验室,南京 210009)

摘 要:链烷醇胺是水泥化学添加剂的重要化学组分之一,典型的如三乙醇胺(TEA)、三异丙醇胺(TIPA)、二乙醇单异丙醇胺(DEIPA)等。本文综述了链烷醇胺的基本性质和其对硅酸盐水泥的水化反应过程及性能的影响,探讨了TEA、TIPA及DEIPA对硅酸盐水泥水化作用过程及影响机理。

关键词:链烷醇胺;助磨剂;水泥;水化;性能

中图分类号:TQ172.46 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2016)11–1628–08

网络出版时间:2016–10–25 09:02:04 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2310.TQ.20161025.0902.014.html

Effect of Alkanolamine on Cement Hydration Process and Performance

XU Zhiqiang1, LI Weifeng1, HU Yueyang1, SUN Jinfeng1, MA Suhua1,2, SHEN Xiaodong1,2

(1. College of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, China; 2. State Key Laboratory of

Materials-Oriented Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, China)

Abstract: Alkanolamine is one of the important chemical compositions of cement chemical additive, i.e., triethanolamine (TEA), triisopropanolamine (TIPA), N,N-bis(2-hydroxyethyl) isopropanolamin (EDIPA), etc.. This paper summarized the basic properties of alkanolamines and their influence on the Portland cement hydration process. In addition, the impact of alkanolamine like TEA, TIPA and DEIPA on the portland cement hydration process and the mechanism was discussed.

Keywords: alkanolamine; grinding aid; cement; hydration; performance

水泥粉磨是水泥生产工艺中最重要的环节之一。而粉磨工艺中的电耗约占水泥生产总能耗的60%~70%,其中水泥成品的粉磨电耗占总电耗30%~40%[1]。如何提高粉磨工艺过程中能量的转化效率已成为提高粉磨效率或是能量利用率的一个关键。其中,在粉磨工艺阶段采用水泥化学添加剂降低水泥粉磨能耗,是目前国内外应用最为广泛的高效技术途径之一。而且,水泥中加入微量的水泥化学添加剂,不仅改变了水泥颗粒分布,还改变了水化动力学,促进起始离子的溶解和铝酸钙(C3A)和铁铝酸钙(C4AF)的早期水化,明显地提高早期强度和28 d 强度[2]。

水泥化学添加剂常见组分包括醇胺类、醇类、无机盐类等,其中链烷醇胺因其高性价比、优异的增强

能力而成为主要组分之一。传统链烷醇胺如三乙醇胺

(TEA)、三异丙醇胺(TIPA)能显著提高水泥硬化浆体的力学性能,二乙醇单异丙醇胺(DEIPA)、一乙醇二异丙醇胺(EDIPA)及N,N,N',N'-四(2-羟基乙基)-乙二胺(THEED)等新型链烷醇胺也被相继开发并应用于水泥化学添加剂。本文结合国内外相关文献,综述了链烷醇胺的基本性质和对水泥水化过程及性能的影响,探讨了TEA、TIPA及DEIPA对硅酸盐水泥水化作用过程及影响机理。

1 链烷醇胺的基本性质

链烷醇胺组分是水泥助磨剂中研究及应用最多的化学品,典型链烷醇胺类组分如TEA、TIPA、甲基二乙醇胺(MDEA)、DEIPA等。其中以TEA和TIPA

Received date: 2016–03–01. Revised date: 2016–05–22. First author: XUZhixiang (1989–), male, Master candidate. E-mail: aoju918@163.com

Correspondent author: LI Weifeng (1975–), male, Ph.D., Professor. E-mail: yc982@126.com

收稿日期:2016–03–01。 修订日期:2016–05–22。

基金项目:国家自然科学青年基金项目(51202109);国家“863”计划项

目(2015AA034701);江苏高校优势学科建设工程项目。

第一作者:徐芝强(1990—),男,硕士研究生。 通信作者:李伟峰(1980—),男,讲师。

第44卷第11期 徐芝强 等:链烷醇胺对水泥水化过程及性能的影响 · 1629 ·

应用最为成熟和广泛。DEIPA较之TEA、TIPA是一种新型链烷醇胺,为环氧丙烷的重要下游衍生物,同TEA、TIPA一样是同时具有胺基和醇羟基的烷醇胺类物质。图1为TEA、TIPA和DEIPA的3D结构式。醇胺分子结构中的醇羟基的亲水性随碳原子数量增加而降低,亲油性质则相反。TEA和TIPA作为表面活性剂而应用于水泥助磨剂,其官能团的结构差异(如醇羟基的结构、碳链长度及亲油性的烷甲基的存在等)直接决定其在在水泥粉磨中的分散及吸附性能、水泥水化过程中对离子络合的选择性及在水化产物表面的吸附,进而影响水泥的强度、浆体流动性等宏观性能。

(a) TEA (b) TIPA

(c) DEIPA

图1 三乙醇胺、三异丙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的三维构

象图

Fig. 1 3D conformer of TEA, TIPA and N,N-bis

(2-hydroxyethyl) isopropanolamin

2 链烷醇胺对水泥水化过程及性能的

影响

2.1 TEA和TIPA对不同类型水泥强度增进的影响

TEA能显著增加水泥早期抗压强度(尤其是3 d之前强度),但对水泥后期强度增进作用不大,甚至会导致后期强度或3 d/28 d强度增进率降低[3]。表1为0.02%三乙醇胺和三异丙醇胺对水泥砂浆不同龄期抗压强度的影响[4]。

表1 三乙醇胺和三异丙醇胺对水泥砂浆抗压强度的影响[4] Table 1 Influence of TEA and TIPA on compressive strength

of mortars[4]

Relative compressive strength/% En-196 Mortar

1 d

2 d

28 d

Blank 100 100 100 0.02% TEA 116 106 97 0.02% TIPA

100

110

110

从表1可看出,TEA显著增加1和2 d的抗压强度,28 d抗压强度较参照样略有降低;而TIPA的1 d强度没有增长,2和28 d强度均较参照样增加了10%。

Ramachandran[5]研究了不同掺量TEA对C3A、C3A+CaSO4.2H2O、C3S、C2S和硅酸盐水泥的水化及硬化性能的影响,发现TEA加速了C3A和C3A + CaSO4·2H2O体系的水化,延长C3S的水化诱导期,同时在TEA掺量处于0.10%~1.00%时会导致硅酸盐水泥各龄期强度大幅度降低。因此,TEA在水泥混凝土中的典型掺量一般为胶凝材料的0.005%~0.030%,其具体增强效果随水泥熟料矿物组成及混凝土配比略有差异。

TIPA可显著提高硅酸盐水泥28 d抗压强度而主要应用于高标号及有后期强度增加要求的水泥[6]。研究发现,TIPA对水泥抗压强度的影响受水泥比表面积的影响显著(见表2),在较低比表面积时可获得比高比表面积(>375 m2/kg)更高的强度增进[7]。以比表面积为376~400 m2/kg水泥为例,其1、2、7、28 d

较空白样分别增加–2%、1%、4%和8%,而 <350 m2/kg水泥对应龄期的强度增进为2%、4%、5%和11%[4]。此外,TIPA在石灰石水泥(LBC)上的增强效果优于普通硅酸盐水泥各龄期的增进效果(见表3),这与Ichikawa等[8]的研究结果是一致的。

表2 三异丙醇胺对不同比表面积水泥的强度的影响[6] Table 2 Effect of fineness on performance of TIPA-ground

cements[6]

Relative compressive strength

Blaine SSA/ Number of (m2(over blank)/%

·kg–1)

Tests

1 d

2 d

7 d

28 d

<350 10 102 104 105 111351–375 21 100 101 105 111376–400 16 98 101 104 108401–425 13 98 97 101 105SSA—Specific surface area.

表3 TIPA对普通硅酸盐水泥和石灰石水泥抗压强度的影响(OPC vs. LBC) [4]

Table 3 Impact of TIPA on compressive strength of OPC

vs. LBC[4]

Relatively compressive strength

Cement

Number of of control/% experiments

1 d

2/3 d

7 d

28 d

OPC 43 98 97 101 106LBC 19 99 102 106 109Weighted value

62 99 99 103 107

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此外,Gartner等[9]的研究发现,TIPA对水泥28 d强度的影响受水泥中铁相C4AF的含量影响,在QC4AF<4%时,28 d抗压强度低于参照样,而QC4AF>7.6%时,28 d抗压强度较参照样提高10%~ 22.8%(见图2)。Wray等[7]研究了TIPA对低石灰石饱和系数(LSF)的熟料的28 d抗压强度的影响,发现在LSF从0.98(28 d抗压强度58 MPa)降低到0.96后,TIPA能使其28 d抗压强度达65 MPa。这使得水泥企业可以在保持水泥28 d抗压强度前提下降低石灰石饱和系数,从而得以降低吨熟料能耗和生产成本,并提高窑产量。

Cheung[4]研究了不同掺量TEA对水泥水化放热过程的影响,如图3所示。由图3a可以看出:水泥水化后0.5 h的水化放热随TEA掺量增加逐渐增大。不同掺量TEA对水泥的凝结过程影响差异较大:在TEA掺量0.02%时,水泥略有缓凝;而在TEA掺量0.5%~1.0%时出现严重缓凝;2.0%的TEA导致水泥不正常凝结,5.0%的TEA掺入则导致了水泥的闪凝。值得注意的是,TEA对水泥凝结过程和水化放热量的影响,不仅决定于TEA本身的剂量,更和水泥熟料的矿物组成有关。

Cheung[4]研究了不同掺量TIPA对水泥水化放热的影响,如图4所示。由图4a可以看出,TIPA掺入也增加0.5 h前水泥初始水化放热,但与TEA不同的是,不同掺量(0.02%、0.50%、1.00%和2.00%)下的初始水化放热差异较小,5.00%TIPA掺量则导致初始水化放热显著提高。与TEA类似,不同掺量的TIPA对水泥的水化凝结过程影响的差异较大:在TIPA掺量为0.02%和0.50%时延缓水泥凝结;在TIPA掺量增大到1.00%和2.00%时,缓凝加剧;5.00% TIPA则导致了严重缓凝。此外,TIPA掺入后使第3放热峰出现时间提前,且放热峰随TIPA掺量增加而提高;这一放热峰是水化溶液中硫酸盐耗尽而导致AFt向AFm转变的放热峰,TIPA通过加速C4AF水化而导致硫酸盐提前耗尽[11];即:TIPA掺入改变体系中Al/SO42–平衡。TIPA对水泥凝结和放热的影响,还和水泥中C4AF的含量有关。

马素花等[12]研究了DEIPA掺量从0.01%到1.00%情况下,硅酸盐水泥的水化放热情况。DEIPA延长了水泥水化诱导期,并同时促进水化体系中11~15 h的铝相水化过程及放热。且这一放热峰的出现时间随掺量增加而往前推移,峰形逐渐尖锐,放热更为集中,单位质量的水泥的放热峰值也相应提高。

图2 C4AF含量对TIPA提高水泥28 d强度的影响[9] Fig. 2 Influence of content of C4AF on strength improvement

of 28 d with TIPA[9]

2.2 TEA、TIPA和DEIPA对水泥的凝结与放热过

程的影响

Dodson[10]研究了不同掺量TEA对水泥凝结过程的影响(水灰比为0.5),在掺量0.02%(水泥中的典型用量)时,TEA加速水泥凝结;在掺量0.25%时,TEA延缓水泥凝结;而在TEA掺量为0.5%时初凝延长,未观察到终凝;在掺量1.0%时,TEA则导致闪凝。

(a) Hydration heat before 0.5 h (b) Hydration heat before 18 h

图3 不同掺量的TEA对水泥水化放热过程的影响[4]

Fig. 3 Effect of different dosages of TEA on hydration heat of cement[4]

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(a) Hydration heat before 0.5 h (b) Hydration heat before 018 h

图4 不同掺量的TIPA对水泥水化放热过程的影响[4]

Fig. 4 Effect of different dosages of TIPA on hydration heat of cement[4]

掺加0.02%不同链烷醇胺(DEIPA、TEA和TIPA)时,DEIPA加速水化11~15 h之间铝相反应的速度超过TEA及TIPA,最大放热峰出现时间也提前于TEA及TIPA;从累积放热量来看,DEIPA在24、48及72 h的水化累积放热均大于TEA及TIPA[12]。这和Kyle等[13–14]的研究结论是一致的。

2.3 TEA和TIPA对水泥硬化浆体孔溶液离子浓度的影响

研究水泥水化过程中孔溶液中离子种类和浓度变化是水泥水化化学研究的重要方法之一。Ellis Gartner等[9]研究了掺0.24% TEA和TIPA的水泥孔溶液中的离子浓度及TEA、TIPA在水化24 h内的浓度变化。研究发现:TEA和TIPA对Ca2+浓度基本没有影响,但增大了Al3+溶解;TEA导致SO42–完全消耗时间提前,TIPA则对其基本没有影响;TEA提高Fe3+溶解速率,这和其加速SO42–消耗是一致的;TIPA增大了Al3+和Fe3+的溶解,其达到最大值的时间点和石膏完全被消耗的时间是一致的。此外,TEA增大了Si2+溶解,TIPA则对Si2+溶解过程基本没有影响。从TEA和TIPA浓度变化来看,TEA随SO42–消耗结束,其浓度逐渐降低;而TIPA在溶液中的浓度基本保持不变,未受SO42–消耗结束的影响。

Cheung等[4]研究掺入不同剂量TEA水泥浆体中Ca2+、Al3+、SO42–、Fe3+等的浓度2 h内的变化。随TEA掺量增加,Al3+、Fe3+、SO42–及Ca2+的溶出量增加,而0.5 h时溶液中Si2+浓度随TEA掺量的增加而降低,在2.0 h时则基本趋向消失。掺加0.02%

TEA的样品中各离子溶出量较参照样变化不大;对

于出现不正常凝结的2%TEA掺量的样品,Al3+、Fe3+、SO42–及Ca2+浓度显著增加,Si2+浓度则基本为零。

对于低掺量TEA和TIPA对水泥浆体中Fe3+浓度的变化,Sandberg等[15]研究了0.02% TIPA和TEA对孔溶液中Fe3+浓度影响规律不同,掺入TEA的水泥浆体中基本无Fe3+溶出,而掺0.02%的TIPA孔溶液中Fe3+浓度随龄期增长而增加,7和28 d的Fe3+浓度达0.4~0.5 mmol/L(0.02% TIPA=2.1 mmol/L,累积Fe3+溶出1 235 mmol/L)。TEA在高pH溶液中能络合Fe3+,但Chaberek等[16]认为该作用对铁相的水化过程没有影响。TEA络合浆体中的Fe3+而在220~300 μm的波长区间显示不同的紫外光谱特性(图5),TEA对Fe3+的络合作用如式(1)。

图5 不同水泥浆体的紫外光谱[16]

Fig. 5 Ultraviolet spectra of various solutions[16]

· 1632 · 《硅酸盐学报》 J Chin Ceram Soc, 2016, 44(11): 1628–1635 2016年

Perez等[17]对掺0.54% TEA水泥浆体的水化放热、离子传导率及孔溶液中Fe3+和TEA浓度进行研究(图6)。从量热曲线(曲线1)来看,A处为熟料矿物的溶解及水化产物如AFt和C-S-H沉淀,而B处为C3S加速水化,SO42–消耗完成则造成第3放热峰,即C3A继续水化,加上AFt溶解而导致AFt向AFm转变。曲线2为水泥浆体电导率曲线,C3S水化导致溶液中Ca2+和OH–浓度上升而导致C–S–H沉淀;溶液达饱和,CH沉淀并吸附TEA而导致TEA浓度降低(对应于曲线2的D点),同时伴随溶解吸热(曲线1上的E点);随后伴随CH的沉淀过程TEA浓度逐渐降低。而Fe3+浓度约在10~14 h内达极值,随后由于AFt的形成而浓度逐渐降低。

图6 TEA对水泥水化放热、离子传导及孔溶液中的Fe3+和

TEA浓度的影响[17]

Fig. 6 Evolution at early age of heat liberated, conductivity,

Fe3+ iron and TEA concentration in solution for a cement(4g) hydrated in presence of TEA [17]

孔祥明等[18]研究了三乙醇胺对水化过程中水泥浆体液相离子浓度的影响,结果表明:TEA的加入明显提高了水化过程中水泥浆体液相中的Fe、Ca和Al浓度,同时提高了S、Si和OH–的浓度。采用总有机碳测试法跟踪测试TEA加入到水泥浆体后,在浆体液相中的浓度变化,结果发现:TEA的消耗主要发生在水泥水化加速期,表明TEA通过化学反应或物理吸附进入了水泥水化产

物中。

3 TEA、TIPA及DEIPA在硅酸盐水

泥水化中的作用机理

3.1 TEA在硅酸盐水泥水化中的作用机理

Ramachandran[19]发现TEA能延长C3S水化诱导期,归结于TEA在高Ca/Si比下能促进C–S–H形成,促使C3S水化形成表面积更大的C–S–H及含量更高的非晶形CH;TEA对C2S水化作用影响同C3S类似,只不过C2S水化更慢。施惠生等[20]利用XRD Rietveld(GSAS 软件)研究发现,掺TEA试样中C3S、

C3A及C4AF含量均较参照样低,而生成的非晶态物质含量较多。

Herrn等[21]研究表明:TEA在改变水化产物形貌和微观结构同时,还降低了水化产物中CH含量及CaO/SiO2比。Ramachandran[5]通过对C3A及C3A+CaSO4·2H2O系统中掺入TEA研究发现,TEA加速C3A水化体系中六方片状水化物(C4AH19等)生成,并促进其向立方水合等轴晶体(C4AH6)转变;而TEA加速了C3A+CaSO4.2H2O水化体系中AFt的形成。

实际上,TEA在硅酸盐水泥水化体系中的作用行为表现出双重性:一方面由于TEA加速熟料矿相如C3A和C3S溶解[22],形成更多水化产物,如AFt、CH和C–S–H,进而促进水泥浆体中空间结构搭建形成;另一方面AFt等水化产物覆盖在未水化颗粒表面阻碍了离子扩散而抑制水化进行。TEA掺入导致C3S水化诱导期的延长,也主要是水化产物在未水化颗粒表面覆盖造成的。Perez

等[17]研究发现,TEA在硅酸盐水泥水化初期的高pH水化浆体中络合Fe3+,加速C4AF的溶出与水化。但随C3S的水化生成CH,TEA由于具有较小的空间位阻而更易吸附于CH表面,并在溶液中Ca2+达饱和时随CH一同沉淀(见图6)。TEA浓度因CH的沉淀而逐渐降低,使其在硅酸盐水泥中后期水化过程中无法发生作用,从而表现出中后龄期强度较低的增长率。Heinz等[23]在研究TEA对粉煤灰在模拟碱性溶液中的离子溶出时,也发现TEA能通过络合Fe3+和Al3+而加速其溶出,证实了Perez等[17]的结论。

3.2 TIPA在硅酸盐水泥水化中的作用机理

Gartner 等[9]对TIPA在硅酸盐水泥水化中的作

第44卷第11期 徐芝强 等:链烷醇胺对水泥水化过程及性能的影响 · 1633 ·

用机理进行研究(图7)。在水化初期,TIPA通过在高pH水化浆体中络合Fe3+而加速C4AF的溶出与水化;同时,由于TIPA的异丙醇基上的甲基基团的存在提供了比TEA更大的空间位阻,阻碍了水化产物(如CH)对TIPA的吸附。这样即使在石膏被完全消耗后,TIPA仍然能络合Fe3+而加速C4AF水化,

从而促进水泥硬化浆体的中后期强度增长,这可从不同龄期结合水量的变化趋势得到进一步证实。TIPA除通过加速C4AF水化生成更多产物,还较TEA更显著的改变水化体系中Al/SO42–平衡,进而导致SO42–耗尽的时间提前[11],并促进单硫型硫铝酸钙(AFm)提前生成。

图7 TIPA对铁相的螯合及熟料颗粒的水化影响[9]

Fig. 7 Chelating of iron by TIPA and hydration acceleration of clinker particles[9]

TIPA的异丙醇基上的甲基在提供空间位阻同时,由于甲基基团的亲油性而使TIPA具有一定引气性而影响早期强度增长。Sandberg等[15]对6种不同种类硅酸盐水泥的28 d抗压强度增长及硬化浆体含气量进行研究,在TIPA掺量为0.02%时水泥28 d抗压强度增进在2%~21%(平均强度增进+10%);而硬化浆体含气量在0.4%~2.4%(平均含气量+1.3%)。含气量增加实际减小了硬化浆体受力切面的有效面积,导致硬化浆体中孔隙率提高,从而降低抗压强度尤其早龄期强度[24]。对于水泥配比较高的高等级混凝土,混凝土含气量每增加1%,混凝土抗压强度降低4%~6%,抗折强度降低约2%~3%[25]。此外,含气量对水泥硬化浆体抗压强度的影响还与水泥的强度等级有关[26],对于掺入大量混合材的低等级水泥,由引气导致的强度损失几乎可忽略不及。刘慧等[27]研究认为TIPA的引气作用会增加早期浆体中大孔数量,降低早期强度,但TIPA通过促进铁相水化生成AFt及铁凝胶等,又使水泥硬化浆体孔隙率降低,因此早期强度变化是两方面同时作用结果。TIPA在不同矿物组成的水泥的抗压强度增长上表现出差异较大的强度增长趋势[28]。

TIPA还通过空间效应加速了C3S和C2S的水化反应(见图8)。C4AF作为熟料矿相中的熔剂相,在熟料冷却后常覆盖于硅酸盐相表面(如C3S及C2S),进而通过相位差阻碍其在水化体系中的溶

TIPA通过对Fe3+的络合加速解和水化反应[29–30]。

C4AF溶出,使得被覆盖的硅酸盐相能够进入水化溶液中进而发生反应。实践应用证实,TIPA在含更多熔剂相的熟料制备的水泥中的强度增进效果更好,更高的C3S含量也对TIPA的强度增进有利[31]。

图8 TIPA加速硅酸盐水化反应的空间效应示意图[29–30] Fig. 8 Schematic of accelerated hydration of silicate with

TIPA by spatial effects[29–30]

3.3 DEIPA在硅酸盐水泥水化中的作用机理

马素花等[12]的研究表明:DEIPA在水化初始阶段促进AFt的形成但并未加速铝相与铁相的水化,并实现了更多水泥水化产物的生成;增强铝相二次水化速率并加速AFt向AFm转变;在早期阶段,DEIPA加速微晶CH形成,随着水化进程的推进,掺有DEIPA的试样与空白样中CH含量差距减少,DEIPA加速阿利特的后期水化;DEIPA显著降低孔隙率,优化孔隙分布(图9),大孔被AFm形成的类似钢架结构所分开,C–S–H又填充于AFm之间(图10)。

· 1634 · 《硅酸盐学报》 J Chin Ceram Soc, 2016, 44(11): 1628–1635 2016年

(a) Pore size distribution (b) Cumulative volume

图9 水化试样3 d的孔径分布和孔隙率[12]

Fig. 9 Pore size distribution and cumulative volume of cements hydrated for 3 d[12]

泥化学添加剂,而常与其它功能组分如缓凝组分、早强组分等复配;因此,必须开展复合体系的水化化学研究,并借助DOE等方法进行水泥化学添加剂配比的科学设计与开发。

图10 水化3 d的硬化浆体的SEM照片[12]

Fig. 10 SEM photograph of hardened paste hydrated with

0.05% DEIPA for 3 d[12]

图11为压汞法测得不同掺量DEIPA水泥试样的3 d水化样的最可几孔径与–dV/dlg D的关系。随DEIPA掺量增加,最可几孔径逐渐减小,由参照样的0.613 4 μm降低到0.096 2 μm(0.05% DEIPA)及0.086 μm(0.1% DEIPA);与孔容的突变性降低一致的是,在掺量为0.02%的DEIPA时最可几孔径由0.454 8 μm (0.01% DEIPA) 降低到0.146 6(0.02% DEIPA);其后随掺量增加的降幅较低。同时,最可几孔径对应的–dV/dlg D也随掺量增多而变大,表明随着DEIPA掺入,体系的孔径变小而且范围也更为集中。

图11 不同DEIPA掺量的水化试样(3 d)最可几孔径与

–dV/dlg D的关系[12]

Fig. 11 Most probable aperture and –dV/dlg D of cement

pastes with different dosages of DEIPA[12]

4 结束语

目前,国内外研究工作者在链烷醇胺对水泥水化过程及性能的影响等方面开展了大量研究工作,但还难免存在一些问题与不足:

1) 链烷醇胺与其它化学组分在水泥水化中的复合作用应更多关注。链烷醇胺链很少单独用作水

2) 链烷醇胺对水泥与混凝土外加剂的适应性的影响应受到重视。应通过链烷醇胺分子结构设计或改性,并结合其它化学组分,降低其对混凝土外加剂适应性的影响

3) 基于现有链烷醇胺对水泥水化动力学的影响,研究开发新型链烷醇胺。任何产业的升级及产品的更新换代都离不开材料的进步和新型原材料的出现,作为特种化学品的水泥化学添加剂更是如此。

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