功能性聚羧酸鹽減水劑的合成及性能研究.pdf

1、聚羧酸系減水劑是繼木質(zhì)素、萘系之后的第三代減水劑，在較低的水灰比，較低的摻量條件下，其具有凈漿流動度大、塌落度損失小、環(huán)保等突出優(yōu)點。但是，在其應(yīng)用方面仍然存在著一些問題。一方面，在低溫環(huán)境下，水泥水化速度緩慢，早期強度發(fā)展緩慢，研究能夠明顯提高混凝土早期強度的早強型聚羧酸減水劑具有著非凡的意義。另一方面，由于混凝土在拌合過程中，受材料來源的限制，各國各地的砂石資源逐漸出現(xiàn)劣化，而聚羧酸系減水劑對粘土中的礦物質(zhì)比對水泥更加敏感，因此，聚

2、羧酸系減水劑對粘土具有更加強烈的吸附趨勢，這對混凝土在施工過程中的運輸、保持性、強度等方面造成了很大的影響。
　　本文主要針對聚羧酸系減水劑的這兩個問題，首先，從聚羧酸減水劑的結(jié)構(gòu)入手，通過分子設(shè)計，以異丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)為大單體，把丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸鈉(SMAS)作為聚合單體，探討了引發(fā)劑(APS)、聚合單體、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素對水泥凈漿流動度的影響。結(jié)果表明：在反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時間為4-5個小時

3、，引發(fā)劑過硫酸銨(APS)用量為單體總質(zhì)量的3％時，單體摩爾比為n(AA):n(HPEG):n(SMAS)=4:1:0.36，制備出的聚羧酸減水劑具有較好的分散性能。當聚羧酸減水劑的摻量為0.2%，水灰比為0.29時，減水率可以達到34.88%，水泥最大凈漿流動度可以達到300mm，90min水泥凈漿流動度為272mm。
　　其次，在上述工藝基礎(chǔ)上分別采用丙烯酰胺(AM)、羥甲基丙烯酰胺(HAM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(A

4、MPS)取代部分丙烯酸(AA)，通過水溶液聚合法制備出來具有早強功能的聚羧酸系減水劑。通過測試水泥凈漿流動度、砂漿減水率、初終凝時間、砂漿1d、3d的抗壓強度，得出AM、HAM、AMPS合成的早強型聚羧酸系減水劑均有助于提高混凝土的早期強度。
　　再次，以分散性能較優(yōu)的聚羧酸減水劑的工藝為基礎(chǔ)，分別添加甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、苯乙烯(ST)，制備出了具有抗粘土作用的聚羧酸系減水劑。

5、測試添加5%渭河土的水泥凈漿流動度。得出：當減水劑摻量(折固摻量)為水泥質(zhì)量的0.2%時，不同添加量的DM、DMC、ST合成的聚羧酸系減水劑對渭河土具有一定的屏蔽作用，確定出了DM的添加量為0.5%(占單體總質(zhì)量)時，當DMC添加量為1%(占單體總質(zhì)量)時，當ST的添加量為0.5%(占單體總質(zhì)量)時，合成的三種聚羧酸系減水劑具有較好的屏蔽渭河土的效果。進一步比較三種合成的聚羧酸系減水劑對水泥凈漿流動度的影響，得出DM添加量為0.5%(占