第1章概論1
1 1國內外研究現狀2
1 1 1高效減水劑的發(fā)展與應用現狀2
1 1 2高效減水劑的作用機理研究現狀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15
第2章高效減水劑的結構特征及表征方法192 1化學組成19
2 2化學官能團和分子結構的確定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用27
2 4聚合物離子價的估計28
2 5聚合物結構與形狀的特征29
2 5 1靜態(tài)柔順性和動態(tài)柔順性29
2 5 2分子結構對鏈柔順性的影響30
2 6表面張力的測定31
2 6 1毛細管上升法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光學顯微鏡35
2 8 4環(huán)境掃描電鏡36
參考文獻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43
3 2 2水解反應45
3 2 3縮合反應45
3 2 4中和反應46
3 3合成工藝及其參數控制47
3 3 1工藝流程47
3 3 2磺化反應參數控制47
3 3 3水解反應參數控制49
3 3 4縮合反應參數控制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56
3 5 2縮合反應57
3 6建 1減水劑的制備58
3 7蒽系及古馬隆系61
3 8萘系減水劑的生產工藝流程圖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水解反應階段的物料平衡63
3 9 3縮合反應階段的物料平衡63
3 10萘系減水劑生產過程中存在的問題64
3 10 1原材料質量波動大64
3 10 2缺乏對生產過程中一些重要參數的控制及檢測64
3 10 3原材料的揮發(fā)導致產品性能下降65
3 11萘系減水劑的改性研究進展66
3 11 1坍落度保持性能的改進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69
3 11 4磺化劑的改進70
3 12萘系減水劑的生產環(huán)保與安全70
參考文獻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合成反應原理76
4 2 2合成工藝及其參數控制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展92
4 3 3合成工藝的改進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(苯酚羥甲基化反應)102
5 2 2對氨基苯磺酸鈉與甲醛的加成反應102
5 2 3縮聚反應103
5 2 4堿性重排反應103
5 3合成工藝及其參數控制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110
5 4 2泌水改性112
5 4 3與黏度調節(jié)劑復合113
5 4 4水楊酸代替苯酚改性113
5 4 5復合改性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增強效果119
5 6 4混凝土體積穩(wěn)定性119
參考文獻120
第6章脂肪族磺酸鹽高效減水劑1226 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反應原理與工藝124
6 3 1脂肪族高效減水劑的合成機理124
6 3 2脂肪族高效減水劑合成工藝及參數控制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時間的影響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)高強混凝土141
6 4 6配制自密實免振混凝土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外加劑復合145
6 6脂肪族磺酸鹽高效減水劑的結構與減水機理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數均分子量的測定146
6 6 4在水泥顆粒上的吸附與ξ 電位146
6 6 5摻脂肪族磺酸鹽高效減水劑的水泥凈漿的微觀結構147
6 7脂肪族高效減水劑的應用問題150
參考文獻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自由基聚合反應機理181
7 5 3合成工藝過程183
7 5 4聚合反應的影響因素185
7 5 5聚合反應動力學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分子結構與官能團設計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反應單體的配比和工藝參數優(yōu)化199
7 6 7聚醚基超塑化劑的分子結構特性204
7 7聚羧酸系減水劑分子結構與性能設計207
7 7 1聚羧酸系減水劑側鏈與性能關系208
7 7 2關于聚羧酸系減水劑中官能團種類與含量的影響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 親油平衡性210
參考文獻212
第8章木質素磺酸鹽減水劑214
8 1木質素磺酸鹽減水劑215
8 2木質素磺酸鹽減水劑的應用現狀216
8 3木質素系減水劑作用機理216
8 4木質素磺酸鹽減水劑的改性研究217
8 4 1復合改性方法217
8 4 2化學改性方法217
8 4 3物理改性方法218
8 5改性木質素磺酸鹽的性能220
參考文獻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準曲線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 C2S對不同高效減水劑的吸附236
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象242
9 2 1純化學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度253
參考文獻256
第10章摻加減水劑的水泥懸浮體系的動電性質257
10 1高效減水劑對水泥單礦物的ζ 電位的影響257
10 2單礦物的表面電位與吸附量的關系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 電位的影響263
10 3 2不同高效減水劑對水泥ζ 電位的影響264
10 3 3ζ 電位隨時間的變化265
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269
第11章高效減水劑對水泥水化和新拌漿體結構的影響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時間281
11 5高效減水劑對水化產物和新拌水泥漿體的早期結構的影響282
11 5 1新拌水泥漿體的光學顯微鏡觀察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303
第12章高效減水劑與水泥的相互作用機理305
12 1溶液中離子強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理307
12 3吸附量與吸附層厚度的關系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321
第13章摻高效減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324
13 3新拌水泥漿體流變參量的測定與計算326
13 4新拌水泥漿體的扭矩經時變化328
13 5新拌水泥漿體的粒徑分布329
13 6水泥凈漿流動度測定的流變學分析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時變化337
參考文獻337
第14章摻加高效減水劑的硬化混凝土性能339
14 1高效減水劑的早強與增強作用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干燥收縮機理和塑性收縮機理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”對混凝土強度的影響365
14 5 3“雙摻”技術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構的影響366
參考文獻367
第15章高效減水劑與其他外加劑的復配370
15 1高效減水劑與緩凝劑的復配370
15 1 1緩凝劑的分類370
15 1 2緩凝劑的作用機理371
15 1 3混凝土緩凝劑的輔助塑化效應372
15 1 4萘系高效減水劑 緩凝劑復合373
15 1 5氨基磺酸鹽高效減水劑 緩凝劑復合373
15 2高效減水劑與木質素磺酸鹽的復配373
15 3不同超塑化劑之間的復配374
15 3 1氨基磺酸鹽減水劑與其他高效減水劑復配375
15 3 2脂肪族磺酸鹽與其他高效減水劑的復配379
15 3 3三聚氰胺減水劑與其他減水劑的復配380
15 3 4聚羧酸系減水劑與其他減水劑的復配382
15 4高效減水劑與引氣劑和消泡劑的復配388
15 4 1引氣劑388
15 4 2引氣機理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配391
15 4 7引氣劑的應用問題391
15 4 8消泡劑391
15 5高效減水劑與防凍組分的復配392
15 5 1防凍劑種類392
15 5 2防凍機理393
15 5 3復合防凍劑的組成及其作用394
15 6高效減水劑與早強劑的復配395
15 6 1早強劑的分類395
15 6 2各種早強劑的作用機理395
15 6 3早強劑與減水劑復合396
15 7復合超塑化劑配方設計397
參考文獻399
第16章高效減水劑的作用評價與選擇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減水劑的技術經濟性評價407
參考文獻411
第17章高效減水劑在水泥基材料中的創(chuàng)新應用41217 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的應用前景417
17 2纖維滲漿混凝土418
17 3智能動力混凝土418
17 4低流動性混凝土的坍落度損失控制419
17 5預填骨料升漿混凝土421
17 6低膠材環(huán)?;炷?21
17 7混凝土生產的零能耗系統422
參考文獻426
第18章高效減水劑的經濟性和可持續(xù)發(fā)展428
18 1優(yōu)化混凝土配合比的經濟性428
18 2改善混凝土耐久性的經濟效益429
18 3由于改進混凝土澆筑性能和施工方面帶來的經濟效益430
18 4預制混凝土430
18 5寒冷季節(jié)適用外加劑的經濟性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434