不同配方三乙醇胺早强剂在温度梯度扫描下密度与折光率的变化

背景

三乙醇胺，即三(2-羟乙基)胺，是一种有机化合物，化学式为C6H15NO3。与其他胺类化合物相似，由于氮原子上存在孤对电子，三乙醇胺具弱碱性，能够与无机酸或有机酸反应生成盐。其广泛应用于化妆品保湿剂、洗涤剂、树脂固化剂、金属离子络合剂、水泥早强剂、药用辅料等。

三乙醇胺及其盐溶液作为水泥熟料(Cement Clinker)研磨工艺中的工程外加剂、早强剂(总质量的0.1%)、活化剂，在水泥中加入三乙醇胺，不仅可以防止粉碎过程粉粒的聚集和气垫作用，激发水泥的活性，提高水泥的流动性、装填密度及强度，也可降低粉碎机的动力消耗。 在混凝土拌合物中加入适量的三乙醇胺以提高混凝土抗渗性能，而配置的混凝土被称为三乙醇胺防水混凝土。

混凝土中掺入三乙醇胺后，由于三乙醇胺的催化作用，在早期使生成较多的水化产物，部分游离水结合为结晶水，相应的减少了毛细管通路和孔隙，从而提高混凝土的抗渗性能，具有早强作用。

为了更好的发挥抗渗性能，三乙醇胺常和氯化钠和亚硝酸钠等无机盐符合使用，不仅能促进促进水泥的水化，还能促进氯化钠、亚硝酸钠等无机盐与水泥的反应，增大混凝土的密实性，提高抗渗性。三乙醇胺可节约水泥20-30%，提高混凝土的抗渗性，三乙醇胺防水混凝土是适用性较好的一种外加剂防水混凝土。 三乙醇胺早强防水剂配制表如图1所示：

1号配方适用于常温和夏季施工，2、3号配方适用于冬季施工。本次使用4个配方的三乙醇胺早强防水剂分别测试在15℃，20℃，25℃，30℃，35℃温度下折光率的变化，以及22摄氏度和25℃室温下密度值的变化，来监测不同配方的三乙醇胺早强防水剂密度和折光与温度相关的特性。

仪器

Anton Paar Abbemat 350折光仪，Anton Paar DMA 4501密度计

样品不同配方三乙醇胺早强剂，共4 个，编号1#，2#， 3#，4# 试剂去离子水 ，无水乙醇

测试

折光率测试过程: • 开机，用去离子水(20℃)进行校验，校验通过; • 设置Refractive Index方法为温度梯度扫描，将温度梯度设置为15℃，20℃，25℃， 30℃，35℃; • 调用方法：Refractive Index; • 直接将样品滴于棱镜上，按Start 键进行测量; • 仪器将温度稳定在15℃，20℃，25℃， 30℃，35℃时测得折光率; • 测量结束后，用纯化水和无水乙醇分别进行清洗棱镜; • 继续按照上述步骤测试下一个样品。

密度测试过程： • 开机，使用去离子水(20℃)进行校验，校验通过; • 将样品注入到U形管内，设置温度22℃，温度稳定后开始测量，测得密度值; • 设置温度25 ℃，温度稳定后开始测量，测得密度值; • 测量结束后，用纯化水和无水乙醇分别进行清洗U形管; • 继续按照上述步骤测试下一个样品。测试结果 4个样品不同温度下的折光率测试数据，如表1。

为分析样品在不同温度下折光率变化的趋势，使用折光率数值和温度值做线性图，可以观测到同一样品在温度梯度变化时的线性趋势。随着温度增加，样品的折光率呈线性降低。线性相关图的 R2 大于 0.99，得到了温度和折光率之间良好的线性关系。如图 4 所示，为 4 个样品的温度-折光线性图。密度测试结果如表 2 所示，随温度的升高，样品的密度降低。

结论 • 安东帕 Abbemat 350 折光仪只需在棱镜上滴加少量样品，即可连续快速测试三乙醇胺溶液在不同温度梯度下的折光率变化及趋势。

双帕尔贴控温能使温度快速达到指定的温度，非常适合于梯度升温样品折光率变化的测试，可以快速了解样品温度和折光率的线性变化。 • 安东帕 DMA 4501 密度计操作简便，可快速测试样品在不同温度下的密度。也可与折光仪联用，实现密度和折光同时测量。