碱激发材料中超塑化剂分散机制与性能研究的系统综述：迈向可持续水泥技术的新突破

本综述系统分析了100篇文献，聚焦碱激发材料（AAMs）中超塑化剂（如PCE）的分散机制、颗粒-表面相互作用及性能。文章指出AAMs的高pH值、高离子强度孔隙溶液会损害超塑化剂性能，导致溶解度问题、部分降解和聚合物团聚。未来研究方向在于分子设计创新、开发新型/改性聚羧酸醚（PCE）及深入理解纳米/原子级相互作用，为可持续水泥技术开发下一代外加剂指明路径。

　　

研究亮点

超塑化剂与AAMs颗粒相互作用机制的认识进展

图12展示了超塑化剂与AAMs中前驱体颗粒相互作用机制的主要进展。围绕这一主题的讨论始于2000年左右，由Bakharev等人发起，他们研究了含有碱激发矿渣（AAS）、木质素磺酸盐（LS）和萘系（NP）超塑化剂的混凝土。他们提出，该体系中的化学外加剂作为非极性分子，其吸引力由带正电和负电颗粒之间的库仑吸引力驱动。他们认为...

大分子单体的影响

大分子单体是指含有低聚或聚合链的大分子，其特征是具有一个可聚合的端基。在过去的几十年里，已经开发出多种类型的PCE大分子单体，包括MPEG、APEG、VPEG、HPEG、IPEG等。图14展示了不同化学结构的PCE示例，例如APEG、HPEG、IPEG、VPEG（VMA = 粘度调节外加剂）、EPEG、GPEG。它们之间的差异在于...

粒化高炉矿渣基体系

在过去的几十年里，进行了大量研究以了解超塑化剂对波特兰水泥（PC）体系流动特性的影响。关于不同超塑化剂在AAMs中性能的持续研究证明了探讨这一主题所面临的挑战。在分析样品的流动特性时，观察到超塑化剂在AAMs中几乎是非系统性的行为，因为超塑化剂的效果差异很大。

这种变化可能是由...

实际意义、局限性与未来路径

尽管取得了显著进展，但在AAMs中使用外加剂仍存在重大挑战。如前所述，传统的超塑化剂在高碱性和富含离子的环境中通常表现出效率降低，需要比PC体系通常用量更高的剂量才能实现充分的分散。虽然超塑化剂在PC中的典型用量为0.3–1% wt.，但在AAMs中，要达到相同的工作性，所需剂量将超过1%，这直接增加了材料成本并阻碍了规模化。即使...

结论与关键知识缺口

本综述整合了当前和基础性的知识，涉及AAMs中超塑化剂外加剂的分散机制，借鉴了近期和经典的出版物。基于本综述提出的发现，可以得出以下关键结论和知识缺口：

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  大多数关于AAMs中超塑化剂的研究集中在矿渣和粉煤灰上，对偏高岭土（MK）基体系的研究有限。
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  在AAMs使用的超塑化剂类型中，PCEs是最常见的，其次是NP基...