模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質及其制備方法，模擬水泥漿體流變性能的卡波姆凝膠介質以重量百分數計包括：去離子水99.70～99.75%，卡波姆樹脂粉末0.15～0.18%，中性調節劑三乙醇胺0.10～0.12%，以上所述的卡波姆凝膠介質模擬水灰比為0.45～0.5的水泥凈漿流變性能；其制備方法為將卡波姆樹脂粉末加至去離子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，攪拌均勻后靜置5～10min，得透明卡波姆凝膠。本發明采用940系列卡波姆凝膠作為水泥凈漿的模擬介質，成本低廉、制備簡單、透明度好、觸變性小、流變參數經時變化小并且假塑性特征明顯。
【專利說明】模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于材料【技術領域】，具體涉及模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質及其制備方法。
【背景技術】
[0002]混凝土拌合物組分十分復雜，其流變力學機理目前尚不清楚，還未形成較完善的力學參數體系，原因是流變混凝土準確的物理模型試驗較為困難。由于水泥漿體內部無法可視，導致內部組分運動規律很難獲取。傳統研究方法難以直觀獲取介質組分運動參數和建立可靠的物理模型。因此，采用可視化透明介質替代水泥漿體，可以更容易獲取漿體組分特別是顆粒介質的運動形態參數，為物理模型試驗與驗證提供可能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供模擬水灰比為0.45?0.5的水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質及其制備方法。
[0004]模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質，以重量百分數計包括:去離子水
99.70?99.75%,卡波姆樹脂粉末0.15?0.18%,中性調節劑三乙醇胺0.10?0.12% ；以上所述的卡波姆凝膠介質模擬水灰比為0.45?0.5的水泥凈漿流變性能。。
[0005]上述模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質中，所述卡波姆樹脂粉末為940系列卡波姆樹脂。
[0006]上述模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質的制備方法，包括以下步驟:將卡波姆樹脂粉末加至去離子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，攪拌均勻后靜置5?lOmin，得透明卡波姆凝膠。
[0007]水泥漿流變性能是水泥砂漿和混凝土拌合物流變性能的基礎，其流變曲線呈冪指數分布，符合幕律流體模型(Jacek Gol Caszewski, Cement and Concrete Research, 2004，34:235-248)。這種流體模型的流變特性表現為表觀粘度隨剪切速率的增加而改變，水泥漿體一般為假塑性流體，其表觀粘度隨剪切速率的增加而減小。
[0008]卡波姆又稱羧基乙烯共聚物，是制備凝膠劑等半固體制劑的常用高分子輔料，在很低的濃度下即可形成具有生物粘附性的高粘度凝膠。其中，940系列卡波姆樹脂是丙烯酸與烯丙基季戊四醇或烯丙基蔗糖交聯聚合物的共聚物，可用作助懸劑、穩定劑、乳化劑和水溶性增稠劑，與934和941等其他系列的卡波姆樹脂相比具有更為良好的耐剪切性，同時具備成本低、透明度高等特點。卡波姆凝膠具有假塑性的流體特征并且流變性能穩定(GiuliaBonnacucina, Journal of Pharmaceutics,2004,282(115):130)。
[0009]本發明采用940系列卡波姆凝膠作為水泥凈漿的模擬介質，成本低廉、制備簡單、透明度好、觸變性小、流變參數經時變化小并且假塑性特征明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】[0010]圖1為卡波姆濃度對凝膠流變性能影響曲線，其中I為0.15%濃度卡波姆的流變曲線，2為0.2%濃度卡波姆的流變曲線，3為0.3%濃度卡波姆的的流變曲線；
[0011]圖2為水泥凈漿和卡波姆凝膠流變曲線對比，其中I為水灰比為0.5的水泥凈漿的流變曲線，2為0.13%濃度卡波姆的流變曲線，3為0.15%濃度卡波姆的流變曲線，4為0.17%濃度卡波姆的流變曲線。
【具體實施方式】
[0012]采用旋轉粘度儀考察卡波姆凝膠的流變性能，隨體系中卡波姆濃度的增加，相應凝膠的粘度也不斷增加。圖1是0.15%、0.2%、0.3%三種濃度的卡波姆凝膠在中性條件下剪切應力隨不同剪切速率變化的流變曲線，由圖可知，三種濃度的卡波姆凝膠流變曲線均表現為剪切應力隨剪切速率呈冪指數增長趨勢，符合冪律流體模型。
[0013]實施例1
[0014]模擬水灰比為0.5、水泥為P.042.5的水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質，由以下重量百分數的組分組成:去離子水99.75%，卡波姆樹脂粉末0.15%，三乙醇胺0.1%。
[0015]將卡波姆樹脂粉末加至去離子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，攪拌均勻后即得透明凝膠。
[0016]1.擬合度檢驗
[0017]選取剩余平方和檢驗法，這種檢驗方法能夠在曲線趨勢相似的情況下凸顯參數值之間差異，便于提高精確度，找出擬合程度最高的曲線。根據回歸分析原理，曲線回歸效果好壞用相關指數R2來衡量。相關指數R2計算公式為:
[0018]
【權利要求】
1.模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質，其特征在于，以重量百分數計包括:去離子水99.70?99.75%，卡波姆樹脂粉末0.15?0.18%，中性調節劑三乙醇胺0.10?0.12% ;以上所述的卡波姆凝膠介質模擬水灰比為0.45?0.5的水泥凈漿流變性能。
2.根據權利要求1所述的模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質，其特征在于:所述卡波姆樹脂粉末為940系列卡波姆樹脂。
3.—種權利要求1或2所述的模擬水泥凈漿流變性能的卡波姆凝膠介質的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將卡波姆樹脂粉末加至去離子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，攪拌均勻后靜置5?lOmin，得透明卡波姆凝膠。
【文檔編號】G01N11/00GK103743605SQ201310693141
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】田正宏, 李旭航, 王曉棟, 邊策, 蔡博文 申請人:河海大學