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水泥缓凝剂配方技术

2020-11-21 23:09 作者:e胜博官网 点击:

  水泥缓凝剂配方技术_能源/化工_工程科技_专业资料。一、背景 水泥缓凝剂配方技术 水泥缓凝剂广泛应用建筑行业水泥制品添加剂中,禾川化工引进国外尖端配 方破译技术,专业从事水泥缓凝剂成分分析配方分析,成分分析,配方研制,为 水泥助剂相关企业提供整

  一、背景 水泥缓凝剂配方技术 水泥缓凝剂广泛应用建筑行业水泥制品添加剂中,禾川化工引进国外尖端配 方破译技术,专业从事水泥缓凝剂成分分析配方分析,成分分析,配方研制,为 水泥助剂相关企业提供整套技术解决方案一站式服务。缓凝剂是一种能推迟水泥 水化反应,从而延长混凝土的凝结时间,使新拌混凝土较长时间保持塑性,方便 浇注,提高施工效率,同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。 二、水泥缓凝剂 缓凝剂种类很多,常用的主要有:木质素磺酸盐及其衍生物、低分子量 纤维素及其衍生物、羟基羧酸(盐)、有机膦酸(盐)、硼酸(盐)、复合物等。 近年来,国内外针对原有缓凝剂存在的缺陷进行了不断改进,也新开发了一些缓 凝剂。 具体可用作缓凝剂的物质有:糊精、各种类型的淀粉、干酪素以及某些含蛋 白的物质;还有蔗糖、葡萄糖、木质磺酸钙盐或钠盐、羧甲基纤维素钠(CMC)、 羧乙基纤维素(CHC)以及他们的混合物;另外还有酒石酸、酒石酸钾、酒石酸 钙、二水硫酸钙、亚硫酸钙、硫酸亚铁、硼酸、硼酸和酒石酸的混合物、酒石酸 和碳酸氢钠的混合物、六偏磷酸钠、磷酸、磷酸二纳、磷酸三纳、磷酸四纳、磷 酸氢二钠、焦磷酸钠、烷基磷酸脂、乙二胺四乙酸二钠、各种腐植酸等。 2.1 缓凝剂的分类 缓凝剂的种类按其化学成可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类。从分子量 的大小或合成方法的角度可以分为两大类:有机化合物和聚合物。研究较多的有 机物主要是有机膦酸(盐)。用作缓凝剂的聚合物通常是低聚物,其分子量一般 为数千,多通过共聚反应制得,研究较多的聚合物是含有羧基、膦酸基、磺酸基 的聚合物。相对来说,羟基羧酸(盐)、有机膦酸(盐)等有机物类缓凝剂掺量 较少,但比较敏感;而聚合物类缓凝剂掺量较大,但掺量与稠化时间线)磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂 磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂是近年来研究较多的无机缓凝剂。正磷酸 (H3PO4 ) 的缓凝作用并不大,但各种磷酸盐的缓凝作用却较强。在相同掺量 情况下,磷酸盐类缓凝剂中缓凝作用最强的是焦磷酸钠(Na2P2O7 ) 。 2)硼砂(Na2B4O7·10H2O) 吸湿性强,易溶于水和甘油,水溶液呈弱碱性,在干燥的空气中易缓慢风化。 3)氟硅酸钠(Na2SiF6 ) 白色结晶物质,密度 2.68g·cm-3,微溶于水,不溶于乙醇,有腐蚀性,一般 掺量为水泥用量的 0.1-0.2%。 2.1.2 有机物类缓凝剂 1)有机膦酸(盐) 有机膦酸(盐)种类繁多,有不少品种适合用作油井水泥缓凝剂。 实例一:将甲撑膦酸衍生物用作超细水泥缓凝剂,使用温度可达 116℃以上。 实例二:将甲撑膦酸衍生物和硼砂按(0.025-0.2):1 质量比复配用作高温缓凝 剂,甲撑膦酸衍生物选自乙二胺四甲叉膦酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钠、乙二胺五 甲叉膦酸。该缓凝剂适用温度 121-260℃(BHST),适合长封固段高温深井固井。 实例三:将有机膦酸(盐)和无机磷酸(盐)按一定比例复配用作缓凝剂,此 外,也可加入缓凝增强剂以扩大应用温度范围。一个推荐的缓凝剂组成如下: 10-15%的乙二胺四甲叉膦酸钠钙,40-45%的磷酸以及 40-50%缓凝增强剂。该缓 凝剂有效使用温度为 70-140℃。 实例四:合成羟基二胺甲叉膦酸用作高温缓凝剂,使用温度范围 50-170℃。实 例 2:以一种不饱和胺类化合物与亚磷酸、甲醛反应生成烷撑膦酸盐作为缓凝剂, 使用温度范围 40-170℃,综合性能优于用二甲胺与亚磷酸、甲醛的合成产物。 2)有机酸类 蔗糖、葡萄糖酸、柠檬酸等及其盐,常用作缓凝剂使用,与其他无机磷酸盐 复配使用,效果较好。 2.2.3 聚合物类缓凝剂 聚合物类缓凝剂是近年来国内外研究最的一类缓凝剂。由于通过聚合技术可 将多种不同的功能性单体结合在一起,而且可以控制分子链的长短、分子量的大 小及分布,因此这类缓凝剂可以用分子设计思想来指导其合成,得到综合性能较 为理想的缓凝剂。 1)AMPS 共聚物 I)AMPS/AA 二元共聚物 实例一:共聚物中 AMPS 摩尔分数为 40-60%,分子量小于 5,000。该缓凝剂使 用温度可达 121℃,掺量为 0.3-1.5%BWOC,在 66-118℃区间稠化实验规律较好, 稠化时间容易调节。 实例二:共聚物中 AMPS 的摩尔分数达到 65-85%时,是一个良好的中低温缓 凝剂。 实例三:AMPS/AA 共聚物与木质素磺酸盐、硼砂、有机酸等其它缓凝剂复配 使用可扩大温度应用范围,如与酒石酸钠复配使用后其使用温度可达 260℃。 II) AMPS/IA 二元共聚物 实例一:共聚物中 AMPS 与 IA 的摩尔分数比为 73:27。该缓凝剂缓凝效果明 显强于 AMPS/AA 缓凝剂,无需加入硼砂、有机酸等缓凝增强剂,单独使用温度 可达 260℃。 III) 其它含羧基的二元或三元共聚物: 实例一:AMPS/MA、AMPS/IA/AA、AMPS/IA/AM 等。 2)其它聚合物 I)含磺酸和羧酸基团的聚合物: 实例一:苯乙烯磺酸/马来酸酐二元共聚物,该聚合物在有机酸等缓凝增强剂协 同作用下,缓凝温度可高达 302℃。 II)含膦酸和羧酸基团的聚合物: 实例一:由“-[CHCOOH-CH2-POOH-CH2-CHCOOH]-”重复结构单元组成的聚合 物,分子量为 4,000 左右,使用温度范围为 93-232℃。 III)接枝聚合物: 实例一:主链为糖类(包括其水解产物羟基羧酸),推荐山梨(糖)醇、葡糖酸、 酒石酸等;侧链为乙烯系共聚物,共聚单体推荐 AA、AMPS、乙烯基膦酸等, 分子量为 1000-15000,使用温度达 121℃以上。 实例二:主链为缩聚物,推荐丙酮/甲醛/亚硫酸钠缩聚物;侧链为羧酸/磺酸共聚 物,羧酸单体推荐 AA、IA、MA 等,磺酸单体推荐 AMPS;

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