混凝土高效減水劑

第1章概論1

1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2

1.1.1高效減水劑的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀2

1.1.2高效減水劑的作用機(jī)理研究現(xiàn)狀7

1.1.3高效減水劑對水泥水化速率的影響12

1.1.4高效減水劑對水化產(chǎn)物形貌的影響13

1.2存在的問題與發(fā)展趨勢13

參考文獻(xiàn)15

第2章高效減水劑的結(jié)構(gòu)特征及表征方法19

2.1化學(xué)組成19

2.2化學(xué)官能團(tuán)和分子結(jié)構(gòu)的確定20

2.2.1紅外光譜方法20

2.2.2紫外吸收光譜法21

2.2.3核磁共振波譜方法24

2.3分子量與分子量分布測定25

2.3.1GPC測定聚合物的分子量25

2.3.2凝膠色譜與小角激光散射聯(lián)用27

2.4聚合物離子價(jià)的估計(jì)28

2.5聚合物結(jié)構(gòu)與形狀的特征29

2.5.1靜態(tài)柔順性和動(dòng)態(tài)柔順性29

2.5.2分子結(jié)構(gòu)對鏈柔順性的影響30

2.6表面張力的測定31

2.6.1毛細(xì)管上升法31

2.6.2威廉米吊片法31

2.7分散效率的評估31

2.7.1吸附量測定31

2.7.2Zeta電位測定33

2.8高效減水劑對水泥水化的影響34

2.8.1高效減水劑對水泥水化熱的影響34

2.8.2阻抗譜34

2.8.3光學(xué)顯微鏡35

2.8.4環(huán)境掃描電鏡36

參考文獻(xiàn)37

第3章萘系高效減水劑的制備38

3.1萘系減水劑制備用原材料38

3.1.1工業(yè)萘39

3.1.2工業(yè)濃硫酸39

3.1.3工業(yè)甲醛40

3.1.4工業(yè)用氫氧化鈉42

3.2萘系減水劑合成工藝及原理43

3.2.1磺化反應(yīng)43

3.2.2水解反應(yīng)45

3.2.3縮合反應(yīng)45

3.2.4中和反應(yīng)46

3.3合成工藝及其參數(shù)控制47

3.3.1工藝流程47

3.3.2磺化反應(yīng)參數(shù)控制47

3.3.3水解反應(yīng)參數(shù)控制49

3.3.4縮合反應(yīng)參數(shù)控制50

3.4中和及硫酸鈉的清除54

3.5甲基萘減水劑的制備方法55

3.5.1磺化反應(yīng)56

3.5.2縮合反應(yīng)57

3.6建"para" label-module="para">

3.7蒽系及古馬隆系61

3.8萘系減水劑的生產(chǎn)工藝流程圖62

3.9萘系減水劑合成過程各階段的物料平衡62

3.9.1磺化階段的物料平衡62

3.9.2水解反應(yīng)階段的物料平衡63

3.9.3縮合反應(yīng)階段的物料平衡63

3.10萘系減水劑生產(chǎn)過程中存在的問題64

3.10.1原材料質(zhì)量波動(dòng)大64

3.10.2缺乏對生產(chǎn)過程中一些重要參數(shù)的控制及檢測64

3.10.3原材料的揮發(fā)導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降65

3.11萘系減水劑的改性研究進(jìn)展66

3.11.1坍落度保持性能的改進(jìn)66

3.11.2高聚合度的萘磺酸鹽甲醛縮合物的合成68

3.11.3減少甲醛含量和硫酸鈉含量的改進(jìn)69

3.11.4磺化劑的改進(jìn)70

3.12萘系減水劑的生產(chǎn)環(huán)保與安全70

參考文獻(xiàn)71

第4章三聚氰胺系高效減水劑的合成72

4.1原材料及其要求73

4.1.1三聚氰胺73

4.1.2磺化劑75

4.1.3甲醛76

4.2合成工藝與原理76

4.2.1合成反應(yīng)原理76

4.2.2合成工藝及其參數(shù)控制79

4.3三聚氰胺系高效減水劑的改性90

4.3.1低成本三聚氰胺系高效減水劑90

4.3.2三聚氰胺系高效減水劑改性研究進(jìn)展92

4.3.3合成工藝的改進(jìn)96

4.4合成過程檢測控制方法96

4.4.1殘余甲醛含量的測定方法96

4.4.2磺化率的測定方法96

參考文獻(xiàn)98

第5章氨基磺酸系高效減水劑99

5.1原材料及其要求99

5.1.1對氨基苯磺酸鈉100

5.1.2苯酚100

5.1.3改性單體101

5.2合成原理與工藝102

5.2.1苯酚與甲醛的加成反應(yīng)（苯酚羥甲基化反應(yīng)）102

5.2.2對氨基苯磺酸鈉與甲醛的加成反應(yīng)102

5.2.3縮聚反應(yīng)103

5.2.4堿性重排反應(yīng)103

5.3合成工藝及其參數(shù)控制103

5.3.1酸性合成路線104

5.3.2堿性合成路線104

5.3.3合成工藝參數(shù)的控制106

5.4氨基磺酸鹽高效減水劑的改性研究110

5.4.1降低成本的改進(jìn)110

5.4.2泌水改性112

5.4.3與黏度調(diào)節(jié)劑復(fù)合113

5.4.4水楊酸代替苯酚改性113

5.4.5復(fù)合改性115

5.5環(huán)保與安全116

5.6氨基磺酸鹽高效減水劑的性能116

5.6.1表面張力與起泡性116

5.6.2在水泥顆粒上的吸附量117

5.6.3增強(qiáng)效果119

5.6.4混凝土體積穩(wěn)定性119

參考文獻(xiàn)120

第6章脂肪族磺酸鹽高效減水劑122

6.1脂肪族磺酸鹽高效減水劑的發(fā)展歷程122

6.2原材料及其要求123

6.3反應(yīng)原理與工藝124

6.3.1脂肪族高效減水劑的合成機(jī)理124

6.3.2脂肪族高效減水劑合成工藝及參數(shù)控制127

6.4脂肪族磺酸鹽高效減水劑的性能138

6.4.1水泥凈漿流動(dòng)度138

6.4.2水泥凈漿的屈服值(τo)與塑性黏度(ηpl)138

6.4.3脂肪族磺酸鹽高效減水劑對凝結(jié)時(shí)間的影響140

6.4.4脂肪族磺酸鹽高效減水劑的減水率與增強(qiáng)效果140

6.4.5用脂肪族磺酸鹽高效減水劑配制流態(tài)高強(qiáng)混凝土141

6.4.6配制自密實(shí)免振混凝土141

6.4.7脂肪族磺酸鹽高效減水劑與水泥品種的適應(yīng)性143

6.4.8摻脂肪族磺酸鹽高效減水劑混凝土的耐久性143

6.5脂肪族磺酸鹽高效減水劑與其他化學(xué)外加劑復(fù)合145

6.6脂肪族磺酸鹽高效減水劑的結(jié)構(gòu)與減水機(jī)理145

6.6.1紅外光譜分析145

6.6.2差熱掃描量熱分析146

6.6.3數(shù)均分子量的測定146

6.6.4在水泥顆粒上的吸附與ξ"para" label-module="para">

6.6.5摻脂肪族磺酸鹽高效減水劑的水泥凈漿的微觀結(jié)構(gòu)147

6.7脂肪族高效減水劑的應(yīng)用問題150

參考文獻(xiàn)151

第7章聚羧酸系高性能減水劑的制備152

7.1概述152

7.2聚羧酸系減水劑常用的原材料155

7.3聚羧酸系高性能減水劑的生產(chǎn)工藝與原理155

7.4聚酯類減水劑的制備157

7.4.1直接酯化法制備大單體157

7.4.2酯交換方法制備大單體176

7.5聚羧酸系減水劑的聚合反應(yīng)181

7.5.1自由基聚合單體的選取181

7.5.2自由基聚合反應(yīng)機(jī)理181

7.5.3合成工藝過程183

7.5.4聚合反應(yīng)的影響因素185

7.5.5聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)193

7.6烯丙基聚乙二醇醚類聚羧酸系減水劑的制備195

7.6.1聚醚類減水劑的聚合工藝195

7.6.2分子結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)設(shè)計(jì)196

7.6.3共聚單體體系的選擇196

7.6.4中和試劑的選擇198

7.6.5引發(fā)劑的選擇198

7.6.6反應(yīng)單體的配比和工藝參數(shù)優(yōu)化199

7.6.7聚醚基超塑化劑的分子結(jié)構(gòu)特性204

7.7聚羧酸系減水劑分子結(jié)構(gòu)與性能設(shè)計(jì)207

7.7.1聚羧酸系減水劑側(cè)鏈與性能關(guān)系208

7.7.2關(guān)于聚羧酸系減水劑中官能團(tuán)種類與含量的影響208

7.7.3聚羧酸系減水劑分子量的影響210

7.7.4聚羧酸系減水劑的親水"para" label-module="para">

參考文獻(xiàn)212

第8章木質(zhì)素磺酸鹽減水劑214

8.1木質(zhì)素磺酸鹽減水劑215

8.2木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的應(yīng)用現(xiàn)狀216

8.3木質(zhì)素系減水劑作用機(jī)理216

8.4木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的改性研究217

8.4.1復(fù)合改性方法217

8.4.2化學(xué)改性方法217

8.4.3物理改性方法218

8.5改性木質(zhì)素磺酸鹽的性能220

參考文獻(xiàn)222

第9章高效減水劑在水泥顆粒上的吸附223

9.1高效減水劑在水泥單礦物上的吸附行為223

9.1.1高效減水劑的特征吸收峰和吸附標(biāo)準(zhǔn)曲線223

9.1.2水泥單礦物及其制備225

9.1.3高效減水劑在鋁酸三鈣上的吸附227

9.1.4鐵鋁酸四鈣對高效減水劑的吸附230

9.1.5硅酸三鈣對高效減水劑的吸附233

9.1.6β"para" label-module="para">

9.1.7高效減水劑在不同單礦物上的吸附量239

9.1.8石膏對高效減水劑的吸附241

9.2高效減水劑在水泥顆粒上的吸附現(xiàn)象242

9.2.1純化學(xué)試劑燒制的硅酸鹽水泥對高效減水劑的吸附242

9.2.2工業(yè)原料燒制硅酸鹽水泥對高效減水劑的吸附244

9.3高效減水劑吸附量與水泥凈漿流動(dòng)度253

參考文獻(xiàn)256

第10章?lián)郊訙p水劑的水泥懸浮體系的動(dòng)電性質(zhì)257

10.1高效減水劑對水泥單礦物的ζ"para" label-module="para">

10.2單礦物的表面電位與吸附量的關(guān)系260

10.3高效減水劑對水泥顆粒表面電位的影響263

10.3.1高效減水劑對不同水泥的ζ"para" label-module="para">

10.3.2不同高效減水劑對水泥ζ"para" label-module="para">

10.3.3ζ"para" label-module="para">

10.3.4溫度和水灰比對水泥粒子表面電性的影響267

10.4固體表面帶電的原因和Stern 雙電層模型267

參考文獻(xiàn)269

第11章高效減水劑對水泥水化和新拌漿體結(jié)構(gòu)的影響270

11.1減水劑對水泥水化的影響270

11.2水泥水化過程的電阻率特性277

11.3減水劑對新拌水泥漿體的電阻率變化的影響278

11.4摻加減水劑水泥混凝土的凝結(jié)時(shí)間281

11.5高效減水劑對水化產(chǎn)物和新拌水泥漿體的早期結(jié)構(gòu)的影響282

11.5.1新拌水泥漿體的光學(xué)顯微鏡觀察282

11.5.2不含減水劑水泥漿體的環(huán)境掃描電鏡觀察283

11.5.3含高效減水劑水泥漿體的環(huán)境掃描電鏡觀察287

參考文獻(xiàn)303

第12章高效減水劑與水泥的相互作用機(jī)理305

12.1溶液中離子強(qiáng)度對靜電分散作用的影響305

12.2高效減水劑對水泥的分散作用機(jī)理307

12.3吸附量與吸附層厚度的關(guān)系310

12.4減水劑與水泥的相容性問題310

12.4.1水泥礦物成分對相容性的影響312

12.4.2外加劑方面的影響317

12.4.3溫度的影響320

12.4.4礦物摻合料的影響320

參考文獻(xiàn)321

第13章?lián)礁咝p水劑的新拌水泥混凝土性能322

13.1新拌水泥漿體的流變特征322

13.2新拌水泥漿體的觸變性質(zhì)324

13.3新拌水泥漿體流變參量的測定與計(jì)算326

13.4新拌水泥漿體的扭矩經(jīng)時(shí)變化328

13.5新拌水泥漿體的粒徑分布329

13.6水泥凈漿流動(dòng)度測定的流變學(xué)分析330

13.7摻加高效減水劑的新拌混凝土穩(wěn)定性332

13.7.1新拌混凝土的離析和泌水332

13.7.2新拌混凝土離析和泌水的評定方法333

13.7.3減水劑對混凝土離析和泌水的影響334

13.8高效減水劑與新拌混凝土的含氣量334

13.8.1含氣量對混凝土性能的影響334

13.8.2新拌混凝土含氣量的測定方法335

13.8.3不同減水劑的引氣性能336

13.8.4其他因素對新拌混凝土含氣量的影響336

13.8.5新拌混凝土坍落度及其經(jīng)時(shí)變化337

參考文獻(xiàn)337

第14章?lián)郊痈咝p水劑的硬化混凝土性能339

14.1高效減水劑的早強(qiáng)與增強(qiáng)作用339

14.2高效減水劑對混凝土收縮與開裂的影響344

14.2.1水泥石中的孔和水對混凝土收縮的影響344

14.2.2干燥收縮機(jī)理和塑性收縮機(jī)理345

14.2.3減水劑對混凝土收縮開裂性能的影響349

14.3摻高效減水劑混凝土的彈性模量和徐變357

14.4摻高效減水劑混凝土耐久性359

14.4.1對抗凍性的影響359

14.4.2對抗?jié)B性的影響361

14.4.3對碳化及鋼筋銹蝕的影響362

14.5礦物混合材與高效減水劑的雙摻作用363

14.5.1“雙摻”法對混凝土工作性能的改善364

14.5.2“雙摻”對混凝土強(qiáng)度的影響365

1453“雙摻”技術(shù)對混凝土耐久性的影響366

146高效減水劑對硬化混凝土的過渡層結(jié)構(gòu)的影響366

參考文獻(xiàn)367

第15章高效減水劑與其他外加劑的復(fù)配370

151高效減水劑與緩凝劑的復(fù)配370

1511緩凝劑的分類370

1512緩凝劑的作用機(jī)理371

1513混凝土緩凝劑的輔助塑化效應(yīng)372

1514萘系高效減水劑緩凝劑復(fù)合373

1515氨基磺酸鹽高效減水劑緩凝劑復(fù)合373

152高效減水劑與木質(zhì)素磺酸鹽的復(fù)配373

153不同超塑化劑之間的復(fù)配374

1531氨基磺酸鹽減水劑與其他高效減水劑復(fù)配375

1532脂肪族磺酸鹽與其他高效減水劑的復(fù)配379

1533三聚氰胺減水劑與其他減水劑的復(fù)配380

1534聚羧酸系減水劑與其他減水劑的復(fù)配382

154高效減水劑與引氣劑和消泡劑的復(fù)配388

1541引氣劑388

1542引氣機(jī)理388

1543混凝土中含氣量的影響因素389

1544引氣劑對新拌混凝土性能的影響389

1545引氣劑對硬化混凝土性能的影響390

1546引氣劑與減水劑的復(fù)配391

1547引氣劑的應(yīng)用問題391

1548消泡劑391

155高效減水劑與防凍組分的復(fù)配392

1551防凍劑種類392

1552防凍機(jī)理393

1553復(fù)合防凍劑的組成及其作用394

156高效減水劑與早強(qiáng)劑的復(fù)配395

1561早強(qiáng)劑的分類395

1562各種早強(qiáng)劑的作用機(jī)理395

1563早強(qiáng)劑與減水劑復(fù)合396

157復(fù)合超塑化劑配方設(shè)計(jì)397

參考文獻(xiàn)399

第16章高效減水劑的作用評價(jià)與選擇401

161減水劑對水泥顆粒的分散效率401

162減水劑的分散效能402

163吸附場的概念403

164有效減水率概念404

165吸附分散減水作用與輔助減水作用405

166減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)407

參考文獻(xiàn)411

第17章高效減水劑在水泥基材料中的創(chuàng)新應(yīng)用412

171活性粉末混凝土412

1711RPC的基本配制原理412

1712RPC的性能及其影響因素413

1713減水劑對RPC性能的影響415

1714RPC的應(yīng)用前景417

172纖維滲漿混凝土418

173智能動(dòng)力混凝土418

174低流動(dòng)性混凝土的坍落度損失控制419

175預(yù)填骨料升漿混凝土421

176低膠材環(huán)?；炷?21

177混凝土生產(chǎn)的零能耗系統(tǒng)422

參考文獻(xiàn)426

第18章高效減水劑的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)發(fā)展428

181優(yōu)化混凝土配合比的經(jīng)濟(jì)性428

182改善混凝土耐久性的經(jīng)濟(jì)效益429

183由于改進(jìn)混凝土澆筑性能和施工方面帶來的經(jīng)濟(jì)效益430

184預(yù)制混凝土430

185寒冷季節(jié)適用外加劑的經(jīng)濟(jì)性433

186在回收廢棄塑性混凝土和沖洗水方法的效益433

參考文獻(xiàn)434 2100433B

《混凝土高效減水劑》對混凝土外加劑中應(yīng)用最為廣泛的產(chǎn)品——混凝土高效減水劑進(jìn)行了比較系統(tǒng)和全面的介紹，具體包括：萘系高效減水劑、三聚氰胺系高效減水劑、氨基磺酸鹽類高效減水劑、66肪族磺酸鹽高效減水劑、聚羧酸系高性能減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽減水劑的基本性8S及制備工藝；各類高效減水劑與水泥和混凝土的相互作用機(jī)理以及高效減水劑對水泥混凝土結(jié)構(gòu)的影響；不同高效減水劑的復(fù)合使用；高效減水劑的創(chuàng)新技術(shù)及發(fā)展趨勢等。

《混凝土高效減水劑》適合從事混凝土外加劑研究、生產(chǎn)和工程應(yīng)用的科技人員閱讀，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

《混凝土外加劑速查手冊》共分為十五章，包括混凝土外加劑基礎(chǔ)、混凝土普通減水劑、混凝土高效減水劑、混凝土高性能減水劑、引氣劑及引氣減水劑、混凝土早強(qiáng)劑、混凝土緩凝劑、混凝土泵送劑、混凝土防凍劑、混凝土速凝劑、混凝土膨脹劑、混凝土防水劑、混凝土阻銹劑、混凝土礦物外加劑（摻合料）及混凝土其他常用外加劑。

本手冊結(jié)合目前新的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫而成，可作為混凝土設(shè)計(jì)和施工人員的速查實(shí)用手冊，也可供混凝土外加劑開發(fā)、生產(chǎn)和管理人員參考使用。

第一章 混凝土外加劑基礎(chǔ)

第一節(jié) 混凝土外加劑的分類方法及定義

第二節(jié) 混凝土外加劑的功能及適用范圍

第三節(jié) 混凝土外加劑的性能要求

第二章 混凝土普通減水劑

第一節(jié) 普通減水劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 普通減水劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 普通減水劑主要品種及性能

第四節(jié) 普通減水劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第三章 混凝土高效減水劑

第一節(jié) 高效減水劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 高效減水劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 高效減水劑主要品種及性能

第四節(jié) 高效減水劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第四章 混凝土高性能減水劑

第一節(jié) 高性能減水劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 高性能減水劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 高性能減水劑主要品種及性能

第四節(jié) 高性能減水劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第五章 引氣劑及引氣減水劑

第一節(jié) 引氣劑及引氣減水劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 引氣劑及引氣減水劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 引氣劑及引氣減水劑主要品種及性能

第四節(jié) 引氣劑及引氣減水劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第六章 混凝土早強(qiáng)劑

第一節(jié) 混凝土早強(qiáng)劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土早強(qiáng)劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土早強(qiáng)劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土早強(qiáng)劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第七章 混凝土緩凝劑

第一節(jié) 混凝土緩凝劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土緩凝劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土緩凝劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土緩凝劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第八章 混凝土泵送劑

第一節(jié) 混凝土泵送劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土泵送劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土泵送劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土泵送劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第九章 混凝土防凍劑

第一節(jié) 混凝土防凍劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土防凍劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土防凍劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土防凍劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第十章 混凝土速凝劑

第一節(jié) 混凝土速凝劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土速凝劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土速凝劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土速凝劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第十一章 混凝土膨脹劑

第一節(jié) 混凝土膨脹劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土膨脹劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土膨脹劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土膨脹劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第十二章 混凝土防水劑

第一節(jié) 混凝土防水劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土防水劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土防水劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土防水劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第十三章 混凝土阻銹劑

第一節(jié) 混凝土阻銹劑的選用及適用范圍

第二節(jié) 混凝土阻銹劑的質(zhì)量檢驗(yàn)

第三節(jié) 混凝土阻銹劑主要品種及性能

第四節(jié) 混凝土阻銹劑應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

第十四章 混凝土礦物外加劑（摻合料）

第一節(jié) 磨細(xì)礦渣

第二節(jié) 粉煤灰

第三節(jié) 硅灰

第四節(jié) 磨細(xì)天然沸石粉

第五節(jié) 復(fù)合礦物外加劑

第十五章 混凝土其他常用外加劑

第一節(jié) 混凝土絮凝劑

第二節(jié) 混凝土減縮劑

第三節(jié) 混凝土保塑劑

參考文獻(xiàn) 2100433B