聚羧酸減水劑的改性和性能研究.pdf

1、聚羧酸減水劑是一種高性能減水劑，因其摻量低、分散性好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于世界混凝土市場。伴隨著城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推進(jìn)，中國市場也對(duì)聚羧酸減水劑提出了新的時(shí)代要求，開發(fā)新的聚合單體，探究新的減水劑合成方法是我們前進(jìn)的方向。
　　本論文實(shí)驗(yàn)內(nèi)容依托中國高鐵建設(shè)的推進(jìn)，就高鐵項(xiàng)目建設(shè)中常見的混凝土流動(dòng)性差、坍落度保持度低和后期強(qiáng)度不足等問題展開研究。通過分子設(shè)計(jì)路線，在聚羧酸減水劑分子的主鏈上引入不同數(shù)量的羧基、酰胺基、

2、磺酸基等基團(tuán)，合成出新的聚羧酸大分子，以期改善聚羧酸減水劑的性能。主要研究工作如下:
　　1、通過化學(xué)接枝的方法，將衣康酸分子接枝到聚羧酸分子的主鏈上，分別考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物摩爾比、引發(fā)劑用量對(duì)產(chǎn)物性能的影響，并以水泥凈漿流動(dòng)度為考察指標(biāo)確立了最佳合成條件。還分別考察了衣康酸改性減水劑、市售減水劑和未改性減水劑的混凝土性能，得出衣康酸改性的聚羧酸減水劑由于分子中的多羧基結(jié)構(gòu)，水泥分散性明顯優(yōu)于未改性的聚羧酸減水劑，且

3、已達(dá)到市售水平。后期的混凝土強(qiáng)度測試表明，摻加衣康酸改性減水劑的混凝土強(qiáng)度同齡期強(qiáng)度比未改性和市售減水劑高。因此，衣康酸改性聚羧酸減水劑具有很好的市場推廣前景。
　　2、通過化學(xué)接枝，將2-丙烯酰胺基-2-丙烷磺酸接枝到聚羧酸減水劑分子主鏈上，通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)確定其最佳合成條件。通過水泥水化熱測試和zeta電位分析探究了AMPS改性聚羧酸減水劑的保坍機(jī)理—減水劑分子可優(yōu)先吸附在水泥顆粒表面，有效的屏蔽了水泥水化的活性位點(diǎn)，從而使改

4、性減水劑具有優(yōu)良的分散保持性。通過混凝土強(qiáng)度測試發(fā)現(xiàn)，摻AMPS改性減水劑的混凝土7d、28d強(qiáng)度比可分別達(dá)到80％和120％，比未改性和市售減水劑的強(qiáng)度表現(xiàn)都要好，說明AMPS改性的聚羧酸減水劑不僅可以提高混凝土的分散保持性，而且可以保證混凝土的后期力學(xué)性能。
　　3、通過化學(xué)接枝將合成的一種新單體蔗糖酯引入到聚羧酸減水劑分子主鏈上，確定了各反應(yīng)因素對(duì)減水劑性能的影響，得出最佳合成條件。通過zeta電位分析發(fā)現(xiàn)，改性后的減水劑分