卢小兵的开题报告.A4.doc

武汉科技大学本科毕业论文开题报告本科毕业论文开题报告题目：丙酮减水剂自发性合成研究学 院:城市建设学院专 业:土木工程学 号:200408141099学生姓名:卢小兵指导教师:廖国胜日 期:2009-2-241. 本课题国内外研究现状 混凝土外加剂是配制高性能混凝土不可缺少的组分之一，掺加外加剂是混凝土改性的一种重要方法和技术。掺加少量外加剂可以显著改善新拌混凝土的工作性能，提高硬化混凝土的物理力学性能和耐久性。同时，外加剂的研究和应用促进了混凝土生产、施工工艺以及新型混凝土的发展。混凝土外加剂中，高效减水剂(又称超塑化剂)因赋予混凝土良好的综合性能而倍受关注。根据混凝土外加剂协会2002年的统计结果，我国主要混凝土外加剂生产企业外加剂总产量为187万吨，减水剂类产品产量106万吨，占外加剂总产量的57%，是混凝土外加剂中使用量最大、用途最广的不可代替的品种。目前我国掺外加剂混凝土仅占混凝土总量的30左右，发达国家使用外加剂混凝土占混凝土总量的70%80%，有些国家已经达到100%，要达到国外现在外加剂的应用发展水平，我们还有很大的发展空间，外加剂的研究和生产仍有巨大的潜在市场；在各类外加剂产品中用量最大的就是减水剂。高效减水剂可使混凝土的水灰比下降到0.25以下，而水泥用量仍可保持在500kg / m。同时，它的坍落度可保持在200mm以上，完全能满足泵送需要，从而可配制出高强、超高强混凝土。这类混凝土的应用情况反映了整个国家的高效减水剂的技术水平。北美、欧洲的一些国家和日本、澳大利亚等应用超高强、高性能混凝土相对较多。近10年来，中国在混凝土技术方面取得了明显的进步。在普遍应用C30和C40等级混凝土的基础上，C50. C60高性能混凝土的工程应用范围不断扩大，C80混凝土己在预应力管桩构件中使用，也有少量C80高强泵送混凝土在工程中应用，使混凝土从较低强度迈入了高强混凝土阶段。2. 本课题研究背景脂肪族高效减水剂是丙酮磺化合成的羰基焦醛。憎水基主链为脂肪族烃类，是一种绿色高效减水剂。不污染环境，不损害人体健康。对水泥适用性广，对混凝土增强效果明显，坍落度损失小，低温无硫酸钠结晶现象，广泛用于配制泵送剂、缓凝、早强、防冻、引气等各类个性化减水剂，也可以与萘系减水剂、氨基减水剂、聚羧酸减水剂复合使用。磺化丙酮甲醛缩聚物(简称SAF)属于脂肪族羟基磺酸盐类减水剂,是水泥高效减水剂的一个品种,主要用于配制水泥混凝土泵送剂。其主要特点是:减水率高,原材料来源比较广泛,不具有萘系分散剂的毒性,抗温能力较萘系得到改善,是目前国内最好的高温水泥分散剂。我国于上世纪90年代成功地研制出了以氨基苯磺酸钠为主要原料的高效减水剂,该高效减水剂是以对氨基苯磺酸钠、苯酚和甲醛为主要原料,通过缩聚反应而得到的,产品中不含硫酸钠,具有良好的混凝土坍落度损失抑制能力,但在应用过程中发现,用其拌制的混凝土的泌水率高,造成新拌混凝土的离析。有关文献报道了以丙酮、甲醛为原料进行缩合反应,以亚硫酸钠和焦亚硫酸钠为磺化剂对其缩合物磺化后,制得了高效减水剂磺化丙酮-甲醛树脂。本论文以丙酮、甲醛为原料进行缩合反应,以亚硫酸盐为磺化剂对其缩合物磺化,合成了磺化丙酮-甲醛树脂,并对其减水性能进行了测定。3. 本课题的意义在混凝土中掺入少量高效减水剂，就能在保持混凝土配比不变时，改善混凝土的和易性;在保持和易性不变时，减少用水量，从而提高混凝土的强度;在保持强度不变时，节约水泥用量。由于混凝土中加入减水剂的物理化学作用，使混凝土均匀、致密，因而改善了混凝土的抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀等各项性能。脂肪族磺酸盐高效减水剂是近几年研究开发的非蔡系高效减水剂产品，具有生产工艺简单、周期短，常压反应、无三废排放，生产和使用过程对环境无污染等优点。生产每吨液体减水剂的能耗只有蔡系高效减水剂的1/2-1/3， 原材料成本与蔡系减水剂的相当(工业蔡价格按5000元/吨计算)。性能上与蔡系高效减水剂相比，减水率高、强度增长快、引气量小等特点，因此受到外加剂生产和使用单位的关注，对其生产工艺和应用性能方面的研究也越来越活跃。本工艺过程中无需对反应过程进行加热处理，故无需蒸汽锅炉和蒸汽反应釜等加热设备，相比其它同类合成工艺，节约了成本，且对环境污染较小。4. 实验方案将定量的亚硫酸盐及适量水加入装有电动搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝管的反应瓶中，用40%的氢氧化钠溶液调至碱性:在常温下滴加丙酮，控制温度不超过50，随着丙酮的加入，会有白色不溶物出现，直至滴加结束，白色不溶物也不消失;在50反应lh后，滴加定量的甲醛，随着甲醛的滴加，白色不溶物逐渐溶解，溶液逐渐变为黄色，最后成为深红色。在甲醛的滴加过程中应控制滴加速度，使体系温度不超过70。滴加甲醛结束后，在90左右继续反应4h，冷却后所得到的固含量约为35%的深红色溶液即为磺化丙酮甲醛缩合物(SAF)。5. 本课题实验具备的条件JB50-D型增力电动搅拌机，DW-2型调温电热器，PHS-25C数显酸度计，温度计，滴液漏斗，回流冷凝管，四孔反应容器，振捣棒，钢尺，截锥圆模，刮刀，抹刀等。6. 研究进度2009.2.16至3.02 毕业实习，调研和收集资料2009.3.02至3.04 拟定论文题目 2009.3.05至3.08 完成开题报告，毕业论文的综述 2009.3.10至5.20 完成工程类论文外文原文翻译，进行论文实验 2009.5.22至5.29 论文实验数据整理及分析 2009.6.02至6.月中旬 总结分析结果，完成论文，准备答辩7. 参考文献1.陈建奎.混凝土外加剂的原理与应用M.中国计划出版社，1997.1-42.徐清.高效减水剂在高性能混凝土中的应用.J 新型建筑材料，2001(3):20-223.徐寿相,许如源,刘长春.脂肪族高效减水剂的合成交工艺.2007.02-034.陈剑雄,蒲心诚,兰海等.高效减水剂在混凝土中的主导作用.J混凝土，1998(3):13175.熊大玉.国内减水剂新品种的研究与开发.中国混凝土外加剂协会期刊.6.王中华.合成条件对磺化丙酮甲醛缩聚物性能的影响.J油田化学，1992，9，No.l:56-617.熊大玉,王小虹.混凝土外加剂M.北京:化学工业出版社，2002:21-418.王筱平,余兆祥,李志明.混凝土高效减水剂的应用与发展方向.J精细石油1996(5):51-559.G.E.Blight,A study of four waterproofing systems for concrete,Magazine of Concrete Research,1991,43 No.156.10.Weber,H.and Wenderoth,G.,Reinforces concrete-Damages and repair.Expert Publisher,1987,Sindelfingen.11. Redrigues Klein A.et al.Cement admixture and Cement Composotion Us629015,200113.庞金兴等.SAF的合成机理