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三乙醇胺的化学作用影响

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2017-07-27 09:55:26  属于:产品技术
文章摘要:
三乙醇胺的化学作用影响是什么?三乙醇胺的化学作用就是对水泥浆体液相中离子浓度的影响。TEA的消耗主要发生在水泥水化加速期,表明TEA通过化学反应或物理吸附进入了水泥水化产物中。将TEA加入到饱和Ca(OH)2溶液及含有Ca(OH)2沉淀的饱和Ca(OH)2溶液中,对溶液电导率的测试证实了TEA可以和钙离子形成络合物的推测。

结果表明:TEA的加入明显提高了水化过程中水泥浆体液相中的Fe、Ca和Al的浓度,同时提高了S、Si和OH–的浓度。另外,水化热测试表明:0.1%掺量的TEA提高了水泥第一个水化放热峰,延长了水泥水化诱导期。采用总有机碳测试法跟踪测试TEA加入到水泥浆体后,在浆体液相中的浓度变化,结果发现:

三乙醇胺的化学作用影响如下:
三乙醇胺(triethanolamine,TEA)在水泥混凝土中的使用历史已有几十年,其常作为有机水泥助磨剂的主要组分或者混凝土减水剂的添加剂引入到水泥或者混凝土中。TEA在水泥助磨剂中的主要作用是降低水泥粉磨过程中的颗粒团聚,提高粉磨效率并优化粒径分布;同时,在水泥水化硬化过程中,TEA可以通过影响水泥水化进程而影响水泥的凝结时间、强度发展等性能。通常TEA具有较好的提高水泥早期强度的作用,尤其对于有矿渣或粉煤灰等掺合料的复合水泥。在混凝土减水剂中,常常加入少量TEA作为防冻剂,以促进混凝土在较低温度下的强度增长或者加入TEA来部分抵消减水剂带来的缓凝问题。无论TEA是通过水泥助磨剂,还是通过混凝土减水剂的形式引入到混凝土中,在混凝土拌合后的凝结硬化过程中,其对凝结时间、强度发展均产生影响。
 
大量研究表明,TEA对水泥的凝结时间、强度发展的影响与其掺量以及水泥胶凝材料组成密切相关。TEA对水泥强度的影响,在掺量为0.02%~0.1%时,可显著提高水泥早期强度(1d),但降低后期强度(28d);在高掺量下(1.00%),TEA均导致早期强度和后期强度的降低。TEA对粉煤灰水泥的早强效果更为明显,早强功能持续时间延长[3]。对水泥凝结时间的影响,通常TEA在掺量为0.02%~0.10%时,对水有明显的促凝作用;掺量大于0.10%时,则导致水泥缓凝;掺量达到1.00%时,水泥出现闪凝[4–5]。Ramachandran发现TEA加速了C3A的水化进程,延长C3S的诱导期[6–7]。赵苏等[8]发现TEA使水泥促凝时,早期形成大量钙矾石和水铝石。Menek等[9]通过方波伏安法测定TEA的吸附量,发现随着水泥水化的进行,吸附量逐渐增加,同时12h时达到饱和。已有大量研究探讨了TEA对水泥强度发展和凝结时间的影响机理,基本都是从TEA对水泥水化过程的影响角度来开展研究的。研究发现,TEA可以与溶液中铁、铝离子形成络合物,从而促进铝酸三钙(C3A)、铁铝酸三钙(C4AF)的水化生成钙矾石(Aft)[10]。通常认为TEA对硅酸三钙(C3S)的水化略有延缓作用,并可以加速硫酸盐的消耗及AFt向单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的转化。水泥早期水化是溶解沉淀的过程,水泥浆体液相中的离子是固相水泥和水化产物之间的过渡。因此,跟踪监测水泥浆体液相中离子组成及浓度的变化,对于研究水泥水化动力学具有重要意义。目前,国内外有关TEA对水泥浆体液相中离子组成影响的报道还很少。因此,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP–OES)测定了水化水泥浆体液相中离子浓度,通过总有机碳分析的方法(TOC)测定了液相中TEA浓度的变化,研究TEA对水化过程中水泥浆体液相中离子组成的影响。用等温微量热仪研究了TEA对水泥水化热的影响。测定了在饱和氢氧化钙溶液和含有氢氧化钙沉淀的溶液中加入TEA对溶液电导率和pH的影响。
 
结论
 
1)0.10%TEA增高了水泥水化的第一个放热峰,延长了水泥水化诱导期,增高了水泥水化放热主峰,对水泥水化前3d的累积放热量影响很小。
 
2)水泥浆体液相中TEA的消耗主要发生在水泥水化加速期,表明TEA通过化学反应或者物理吸附进入了水泥水化产物中。
 
3)TEA明显提高水化水泥浆体液相中的Fe、Ca和Al的浓度,同时提高了S、Si和OH–的浓度。
 
4)TEA加入到饱和Ca(OH)2溶液中,电导率测试结果证实了TEA可以与钙离子形成络合物。

石家庄市海森化工有限公司主要生产:三乙醇胺系列;聚羧酸减水剂单体系列、聚羧酸减水剂母液系列;三异丙醇胺系列;二乙醇单异丙醇胺系列;含氟表面活性剂系列;聚乙二醇(PEG)系列、吐温系列、平平加系列;脂肪醇聚氧乙烯醚等各种非离子表面活性剂;水泥助磨剂母液、建筑添加剂等。

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