模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质及其制备方法

模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质及其制备方法，模拟水泥浆体流变性能的卡波姆凝胶介质以重量百分数计包括：去离子水99.70～99.75%，卡波姆树脂粉末0.15～0.18%，中性调节剂三乙醇胺0.10～0.12%，以上所述的卡波姆凝胶介质模拟水灰比为0.45～0.5的水泥净浆流变性能；其制备方法为将卡波姆树脂粉末加至去离子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，搅拌均匀后静置5～10min，得透明卡波姆凝胶。本发明采用940系列卡波姆凝胶作为水泥净浆的模拟介质，成本低廉、制备简单、透明度好、触变性小、流变参数经时变化小并且假塑性特征明显。
【专利说明】模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料【技术领域】，具体涉及模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质及其制备方法。
【背景技术】
[0002]混凝土拌合物组分十分复杂，其流变力学机理目前尚不清楚，还未形成较完善的力学参数体系，原因是流变混凝土准确的物理模型试验较为困难。由于水泥浆体内部无法可视，导致内部组分运动规律很难获取。传统研究方法难以直观获取介质组分运动参数和建立可靠的物理模型。因此，采用可视化透明介质替代水泥浆体，可以更容易获取浆体组分特别是颗粒介质的运动形态参数，为物理模型试验与验证提供可能。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供模拟水灰比为0.45?0.5的水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质及其制备方法。
[0004]模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质，以重量百分数计包括:去离子水
99.70?99.75%,卡波姆树脂粉末0.15?0.18%,中性调节剂三乙醇胺0.10?0.12% ；以上所述的卡波姆凝胶介质模拟水灰比为0.45?0.5的水泥净浆流变性能。。
[0005]上述模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质中，所述卡波姆树脂粉末为940系列卡波姆树脂。
[0006]上述模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质的制备方法，包括以下步骤:将卡波姆树脂粉末加至去离子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，搅拌均匀后静置5?lOmin，得透明卡波姆凝胶。
[0007]水泥浆流变性能是水泥砂浆和混凝土拌合物流变性能的基础，其流变曲线呈幂指数分布，符合幕律流体模型(Jacek Gol Caszewski, Cement and Concrete Research, 2004，34:235-248)。这种流体模型的流变特性表现为表观粘度随剪切速率的增加而改变，水泥浆体一般为假塑性流体，其表观粘度随剪切速率的增加而减小。
[0008]卡波姆又称羧基乙烯共聚物，是制备凝胶剂等半固体制剂的常用高分子辅料，在很低的浓度下即可形成具有生物粘附性的高粘度凝胶。其中，940系列卡波姆树脂是丙烯酸与烯丙基季戊四醇或烯丙基蔗糖交联聚合物的共聚物，可用作助悬剂、稳定剂、乳化剂和水溶性增稠剂，与934和941等其他系列的卡波姆树脂相比具有更为良好的耐剪切性，同时具备成本低、透明度高等特点。卡波姆凝胶具有假塑性的流体特征并且流变性能稳定(GiuliaBonnacucina, Journal of Pharmaceutics,2004,282(115):130)。
[0009]本发明采用940系列卡波姆凝胶作为水泥净浆的模拟介质，成本低廉、制备简单、透明度好、触变性小、流变参数经时变化小并且假塑性特征明显。
【专利附图】

【附图说明】[0010]图1为卡波姆浓度对凝胶流变性能影响曲线，其中I为0.15%浓度卡波姆的流变曲线，2为0.2%浓度卡波姆的流变曲线，3为0.3%浓度卡波姆的的流变曲线；
[0011]图2为水泥净浆和卡波姆凝胶流变曲线对比，其中I为水灰比为0.5的水泥净浆的流变曲线，2为0.13%浓度卡波姆的流变曲线，3为0.15%浓度卡波姆的流变曲线，4为0.17%浓度卡波姆的流变曲线。
【具体实施方式】
[0012]采用旋转粘度仪考察卡波姆凝胶的流变性能，随体系中卡波姆浓度的增加，相应凝胶的粘度也不断增加。图1是0.15%、0.2%、0.3%三种浓度的卡波姆凝胶在中性条件下剪切应力随不同剪切速率变化的流变曲线，由图可知，三种浓度的卡波姆凝胶流变曲线均表现为剪切应力随剪切速率呈幂指数增长趋势，符合幂律流体模型。
[0013]实施例1
[0014]模拟水灰比为0.5、水泥为P.042.5的水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质，由以下重量百分数的组分组成:去离子水99.75%，卡波姆树脂粉末0.15%，三乙醇胺0.1%。
[0015]将卡波姆树脂粉末加至去离子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，搅拌均匀后即得透明凝胶。
[0016]1.拟合度检验
[0017]选取剩余平方和检验法，这种检验方法能够在曲线趋势相似的情况下凸显参数值之间差异，便于提高精确度，找出拟合程度最高的曲线。根据回归分析原理，曲线回归效果好坏用相关指数R2来衡量。相关指数R2计算公式为:
[0018]
【权利要求】
1.模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质，其特征在于，以重量百分数计包括:去离子水99.70?99.75%，卡波姆树脂粉末0.15?0.18%，中性调节剂三乙醇胺0.10?0.12% ;以上所述的卡波姆凝胶介质模拟水灰比为0.45?0.5的水泥净浆流变性能。
2.根据权利要求1所述的模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质，其特征在于:所述卡波姆树脂粉末为940系列卡波姆树脂。
3.—种权利要求1或2所述的模拟水泥净浆流变性能的卡波姆凝胶介质的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:将卡波姆树脂粉末加至去离子水中，待完全溶解后滴加三乙醇胺，搅拌均匀后静置5?lOmin，得透明卡波姆凝胶。
【文档编号】G01N11/00GK103743605SQ201310693141
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】田正宏, 李旭航, 王晓栋, 边策, 蔡博文 申请人:河海大学