改性木质素对混凝土胶结材料中粘土的作用与机理研究

发布时间：2024-02-07 01:17

　　作为新一代水泥混凝土外加剂,聚羧酸系减水剂(PCE)展现出优良的性能,如超高的减水率、坍落度损失低、多功能且分子构型调控性较强等,因此被广泛应用于各大工程中。然而随着对PCE研究与应用领域的不断深入,发现混凝土砂石集料中的粘土对聚羧酸减水剂分散性能的影响十分明显,其中蒙脱石具备将聚羧酸分子的聚氧化乙烯(PEO)侧链吸附到晶层间空隙中的能力,因而产生的负面影响极为严重。目前,通过取代聚羧酸减水剂分子中的PEO侧链以及寻找合适的小分子牺牲剂与PCE复配是改善PCE抗泥性能的主要方法,但较少有学者从削弱或防止PEO侧链与粘土矿物晶层间相互作用的角度出发,以提高PCE的抗泥性能。因此,本文通过对木质素进行改性试验,研制出一种可抑制粘土与聚羧酸减水剂作用的改性木质素,并深入研究其与粘土矿物的作用机理,以期提供新的思考方向。通过改变金属催化剂用量、反应体系pH值、原料配合比等因素研究了改性木质素的最佳合成条件。红外光谱分析发现,1037 cm^-1处出现了磺酸基团的特征吸收峰,凝胶色谱图显示产物的相对分子质量由19393增至33441,多分散系数由2.79扩大至4.77,表明磺...

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【部分图文】：

图2.1蒙脱石、伊利石和高岭石的XRD图

图3.1磺化木质素的吸光-浓度标准曲线

测定分光光度法对木质素磺化实验后的产物的磺化度进行测后的产物溶液通过阴阳离子交换树脂柱，除去无机酸，盐液放置在90度下烘干得到木质素磺酸粉末，称取一定标准溶液浓度控制在10~100mg/L。将标准溶液置入紫（选取特征波长为280nm处的吸光度），作吸光度-浓度

图3.2亚硫酸钠掺量对磺化度的影响

21图3.2亚硫酸钠掺量对磺化度的影响条件下，磺酸基可以取代芳香烃化合物中苯环或侧链上的酸钠与木质素之间的反应属于亲核取代反应。随着亚硫磺化度也持续增大。但当加入的Na2SO3的量超过一定值不再增大，这主要因为木质素分子上的活性位点有限，多木质素分子上引入磺酸基，反而只会增....

图3.3pH值对磺化度的影响

22图3.3pH值对磺化度的影响.4中可观测到，磺化木质素的磺化度随体系pH值的上升势。这是因为木质素不溶于酸性较强的溶液，当pH值较大量析出，析出的木质素颗粒尺寸随之变大并处于团聚状接触面积减小，从而阻碍磺化反应。与此同时重新成为固性大幅度下降，分子呈现非活性状....

本文编号：3896518