聚羧酸系減水劑(PCE)由于摻量低、減水率高(不小于25%)、增強效果好、分子可調節性強,以及合成過程中不使用甲醛等特點,自20世紀80年代末誕生起就受到研究者和工程應用者的推崇。特別是21世紀初中國高鐵和大壩工程開始推廣應用PCE后,在PCE研究方面掀起了一股浪潮,久未平息。關于PCE的研究,人們聚焦于其作用機理的解釋、性能的進一步提升、衍生產品的開發以及應用技術的優化,目的在于徹底解決水泥混凝土實際施工技術問題,提高混凝土綜合性能(高工作性、高強度、高韌性和高耐久性),最大程度地實現節資、利廢、節能和減排的目標。時至今日,雖然在PCE的研究方面取得了一定成果,但由于對PCE的認知尚淺,所解決的問題只是冰山一角,研究工作仍然十分艱辛!
為激發更多學者的研究興趣,引導重點研究方向,促成更加有效的研究成果,在此特提出有關PCE研究的6大難題,歡迎大家批評指正。
難題1:PCE的作用機理
摻入PCE的水泥漿體流動性能會大幅提高。研究人員普遍認為,PCE吸附在水泥顆粒表面,相鄰水泥顆粒表面所吸附的PCE分子主鏈上的羧酸基團通過同性電荷相斥原理產生分散作用,加之,PCE分子的側鏈可以提供空間位阻作用,因而PCE具有優異的分散性能。但是,PCE是如何被吸附在水泥顆粒表面的呢?是靜電作用的結果還是熵增作用的驅動,目前仍然沒有定論。此外,摻入PCE的水泥漿體水化誘導期的持續時間相較未摻PCE的水泥漿體有所延長,在宏觀上表現為水泥漿體凝結時間推遲。那么,PCE如何實現對水泥漿體的緩凝?為什么摻有PCE的水泥漿體在后來的水化速率反而加快?
難題2:PCE的插層作用
Plank等研究認為,PCE在某些水化產物中可能發生插層作用。那么PCE發生插層作用的機理是什么?部分學者認為,水泥漿體液相中的PCE分子可能為水化硅酸鈣(C-S-H)的成核提供位點,那么這是否是發生插層作用的原因之一?此外,膨潤土和蒙脫土等礦物相蒙脫石也具有層狀結構,了解PCE發生插層作用的原因可否助力于抗泥型PCE的研發?
...................
點擊下載全文:聚羧酸系減水劑研究亟待解決的6大難題!