粉煤灰综合利用 2015 NO.2 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 专题研究 炭粉对聚羧酸系减水剂与水泥相容性的影响 Effect of Carbon on Compatibility of Cement with Polycarboxylic-type Acid Water-reducer 吴蓉，钱利姣 （同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804） 摘要：以炭粉模拟研究聚羧酸系减水剂对与水泥相容性的影响，测定了炭粉对水泥净浆流动性能、流变性能及吸 的水泥浆体相容性不良；(2)炭粉可增大水泥净浆的粘度及屈服应力；(3)炭粉可使浆体由触变性立即转变为反触变性； (4)当减水剂平衡浓度≤3g/L时，炭粉对减水剂的吸附为单分子层吸附，符合Langmuir吸附模型。
中图分类号：TU528.042*.2文献标识码：A文章编号：1005-8249(2015)02-0010-05 我国“十二五”规划倡导低碳可持续发展，为顺应 炭粉对流动性、流变性和吸附量的影响，初步判定炭粉 此发展趋势水泥混凝土开始走向绿色可持续发展的道 对聚羧酸系减水剂的吸附模型，总结吸附特性，揭示炭 路。
混合材和掺合料的广泛使用是水泥混凝土绿色化 粉对聚羧酸系减水剂的作用机理。
的一个重要途径，煤灰、矿渣、煤研石、火山灰、硅灰、钢 1试验 渣、磷渣、锂渣等工业废弃物已被成功用于建材行 业，其具有潜在的胶凝活性，可改善水泥混凝土的性 1.1试验原材料 能，如工作性、强度、耐久性等2。
但这些混合材和掺 试验所用原材料有中国联合水泥有限公司生产的 合料的使用对水泥与减水剂的相容性产生较大影响。
专用基准PI42.5硅酸盐水泥，其化学组成及主要 水泥熟料中掺人石膏时，若SO，含量过高，虽然初期可 熟料矿物组成见表1；炭粉，比表面积320cm²/g；所用 完全延缓CA的水化，但过量的SO会在浆体中沉淀 减水剂：聚羧酸系高性能减水剂分别为分别由上海建 析出石膏晶体，从而出现假凝现象[3-4]。
除此之外，混 研建材科技有限公司（PC1）、上海富春建业科技股份 合材和掺合料中的具有良好吸附性能的炭粉可吸附大 有限公司（PC2)及上海建工集团股份有限公司（PC3） 量外加剂，降低水泥混凝土的性能。
季亚军等”人研 提供。
表1水泥的化学成分 /% 究结果表明使用低浓度的聚羧酸系减水剂，由于粉煤 SiO A1O FeO, CaO Mgo NaO f-CaO 灰中的多孔炭粉粒的吸附作用，导致纯粉煤灰浆体及 21.84 4.27 63.64 2.16 2.43 0.56 0.54 掺30%粉煤灰浆体对减水剂的吸附量大于纯水泥浆 表2木炭粉与原炭粉基本性能比对 体的吸附。
因此，炭粉对聚羧酸系减水剂相容性将在 物质 p/(g/cm²) S/(m²/kg) %/10T 很大程度上影响水泥混凝土的性能。
原炭粉 1.07 378 36.83 目前，众多学者研究SO、碱对减水剂相容性的影 木炭粉 1.17 436 91.87 响，但是鲜有论文考虑混合材和掺合料中的炭粉对减 1.2试验内容与方法 水剂相容性问题。
本论文基于此研究现状，探究混合 按照表3中的配合比及不同掺量的炭粉配制水泥 材和掺合料中炭粉对聚羧酸系减水剂的影响。
研究了 净浆测定一些列性能，净浆流动性根据GB/T8077- 第一作者：吴蓉，同济大学硕士在读，主要研究建筑功能材料和胶 2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》，用微型坍落度 凝材料 筒测定；净浆流变性根据旋转粘度法，采用NXS-11B 收稿日期：2014-11-18 型旋转粘度计（选定粘度计B系统，即内筒半径4cm， 10 万方数据
粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 2015 NO.2 专题研究 外筒半径3.177cm，内筒高度5cm，试样用量60mL）， 350 70 300 60 连续检测5min内浆体的剪切应力r与黏度n的变化 250 50 情况，从而测定浆体的粘度、屈服应力及触变性能。
200 i流动度 40 用聚酸系减水剂PC1与蒸馏水配制一系列不 50 30 流动度损失 同浓度的溶液，取各浓度聚羧酸系减水剂溶液，掺人炭 100 20 流动度损失率 50 10 粉，其掺量分别为1%、3%与5%。
将掺人炭粉的减水 剂溶液立即放人超声分散仪充分混合5min后，进行真 2 4 10 炭粉含量/% 空抽滤，最后将滤液装人离心管，用离心机高速离心 图2炭粉对掺聚羧酸系减水剂PC2净浆流动度的影响 10min，转速选取1400r/min，去除悬浮颗粒，得到澄清 350 08 溶液。
用721A型紫外一可见分光光度计测定液相吸 00 70...
