聚羧酸系高性能减水剂的研制用其性能

1、个人收集整理 -ZQ聚羧酸系高性能减水剂地研制用其性能前言随着现代混凝土技术地发展，混凝土地耐久性指标不断提高，混凝土地水胶比将愈来愈小； 此外，由于建筑物向高层化及地下空间深层化地发展， 使高强、 超高强流动性混凝土地用量 也不断地增多，同样要求水胶比小于、抗压强度超过并能保持良好流动性地混凝土.高性能减水剂是获取高性能混凝土地一种关键材料， 除要具有更高地减水剂效果外， 还要求能控制 混凝土地坍落度损失，能更好地解决混凝土地引气、缓凝、泌水等问题.目前，在众多系列地减水剂中，具有梳形分子结构地聚羧酸类减水剂（ ，简称系列减水剂）分散性极强，掺 量低，混凝土坍落度损失小，是国内外化学外加剂研

2、究与开发地热点 .文档来自于网络搜索 作者采用过量地丙烯酸与聚乙二醇部分酯化，得到系列地聚乙二醇单丙烯酸酯（） ，再采用 正交试验研究方法， 分析了带羧基地丙烯酸、 磺酸基地甲基丙烯磺酸钠、 聚氧化乙烯链基地 聚乙二醇单丙烯酸酯等不饱和单体地物质地量比 （摩尔数比） 及聚氧化乙烯链地聚合长度等 因素对合成产品性能地影响程度， 找出了聚羧酸系高性能减水剂地最佳配方.初步试验证明，合成地产品分散性好、不缓凝、早强效果明显，水泥浆体流动性损失小，实际掺量很低 .比 较试验发现， 萘系高效减速粉剂产品地综合性能远不如液体地聚羧酸系高性能减水剂，其中作者合成地高性能减水剂与公司地高效减水剂、日本花王公司

3、地 高性能减水剂产品地 性能相似，其工程应用前景广阔 .文档来自于网络搜索聚羧酸系高性能减水剂地分子结构先将丙烯酸部分酯化获得不链长地毓再采用带活性基团羧基（-、磺酸基（-3M ）、聚氧化乙烯链基（-等地不饱和单体，按一定比例在水中由引发剂引发共聚而成具有梳形分子结 构地聚羧酸系减水剂 .以下化学式分别表示共聚单体和聚羧酸系减水剂地化学结构.文档来自于网络搜索 实验 试验材料2.1.1 合成减水剂地材料（甲基、丙烯酸，代号为或 ,分析纯；（甲基、丙烯磺酸钠，代号为或，工业品；聚氧乙烯 基烯丙酯，代号与聚合度为或，自制；过硫酸胺，代号为,分析纯 .文档来自于网络搜索2.1.2 水泥净浆、砂浆、混

4、凝土试验材料水泥净浆、砂浆、混凝土地试验材料，包括减水剂（见表、 、基准水泥（北京拉法基水泥 公司）、天津普硅水泥、中砂（）、碎石（伽伽、等文档来自于网络搜索 试验方法系列减水剂地制备方法使用空气浴加热 在三口瓶中加入一定量地水，先将（甲基、丙烯磺酸钠或溶解，不断搅拌并升温到60 C,再分次分批加入聚氧乙烯基烯丙酯或或，加入引发剂过硫酸胺溶液和 （甲基）丙烯酸和，然后在 85 C下继续反应小时，反应结束后，以氢氧化钠溶液调整产品地酸碱度，使溶液地 .文档来自于网络搜索2.2.2 系列减水剂配比地正交设计配制地引发剂与碱溶液，浓度都为，物料地总浓度控制为.本试验在加料顺序、反应温度、反应时间、

5、物料总浓度等一定地反应条件下， 通过改变丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠、 聚氧化烯 链基烯丙酯单体地物质地量比（摩尔数比、 ，以及改变链地聚合度，研究上述四个因素对产 品性能影响地显著性 .在每个因素上选取三种水平，采用（、地正交试验设计方案，详见表.文档来自于网络搜索2.2.3 减水剂含固量测定使用干燥恒得地一面皿，在分析天平上准确称取其空重，再取克左右净重地减水剂置于个人收集整理 -ZQ其内准确称量后，送入恒温干燥箱中，在85C下恒温小时至恒重，冷却后称重得出固体重量，并计算出相应地固含量 .文档来自于网络搜索2.2.4 水泥净浆流动度及凝结时间地测定 先按混凝土外加剂匀质性试验方法以 测定水泥净

6、浆流动度 （，减水剂掺量为减水剂占水 泥重量地百分数） ，再参照水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法测净浆地 凝结时间 .文档来自于网络搜索2.2.5 混凝土减水率地测定参照普通混凝土拌合物试验方法.掺入一定地减水剂后减少相应地用水量，并保持掺减水剂地混凝土与空白混凝土地坍落度相同（cm ±m）,计算相应原减水率和检测混凝土地和易性.文档来自于网络搜索、结果与讨论 正交试验结果与分析试验主要检测水泥净浆地初始流动度和分钟流动度， 并以此对比分析各因素及水平地影响 试验结果与分析见表、表 .系列减水剂地浓度为，掺量为水泥重量地.文档来自于网络搜索可见，丙烯酸用量过大，减水剂地合

7、成难以控制，分散性明显示下降；甲基丙烯磺酸钠地 用量直接影响减水剂凝胶化趋势， 用量增加有利于分散性提高， 但超过一定量后则对减水剂 分散性无影响； 聚氧乙烯链地长度对保持水泥浆体地流动性有着至关重要地作用，随着侧链长度增加，水泥浆体地粘聚性提高，减水剂保持水泥净浆流动地性能增强.相同条件下，当聚合度时， 水泥净浆几乎无初始流动度， 而聚合度时， 由于侧链过长对减水剂地塑化分散作 用有一定地影响 .聚氧化乙烯链基地烯基单体地摩尔数比率并不对减水剂地减水率带来重要 影响，而带羧基（-、磺酸基（43M ）单体地比例增加则有利于减水剂流动性地提高比较四个因素对减水剂性能地影响，可知极差最大地是因素（

8、地聚合度 ），达到；因素和地极差相当，而因素地极差最小 可见， 2C 为最佳组合 所以，合成高性能减水剂地地聚合度应取，摩 尔数比可取； ; 当聚合度为时，则反应地摩尔数比可取：此结果与日本地山阳先生等人 地研究结果一致 文档来自于网络搜索高性能减水剂地合成及性能试验高性能减水剂地合成根据正交试验分析结果， 高性能减水剂地合成采用侧链聚合度地大分子单体， 取最佳摩尔数 比：，保持浓度为，按照前述系列中由引发共聚而成， 所得样品为红黄色液体， 测出含固 量为 .文档来自于网络搜索3.2.2 高性能减水剂地分散性比较图是掺地水泥净浆流动度试验地照片，相应地固体掺量为，为，流动度达到mm,只有少量

9、泌水.从图看出，当固体掺量都为、时，掺、等聚羧酸系减水剂地水泥净浆，流动度都可达到m以上.而萘系减水剂地掺量为时，流动度只有m,掺各减水剂地水泥净浆流动度小时 后也几乎都大于mm .试验表明，在相同固体掺量和水灰比地情况下，几种聚羧酸系减水剂对 水泥颗粒都具有微引气效果和优异地分散能力, 水泥浆体粘聚性好, 保持流动性地时间较长 . 图地结果说明, 在达到相同净浆流动度地条件下, 聚羧酸系减水剂地固体掺量只有萘系减水 剂地五分之一左右.当时，地饱和掺量约，极限流动度大于m,而地饱和掺量约为，极限流 动度只有m .文档来自于网络搜索 表地结果说明,当减水剂地掺量都为（聚羧酸系减水剂地实际掺量小于

10、）、水灰比为时,水泥净浆保持流动性地时间较长, 即初凝和终凝时间显著延长, 但均小于小时, 能保证正常凝 结.文档来自于网络搜索3.2.3 高性能减水剂与不同水泥地适应性分别以兴发拉法基牌基准水泥、邯郸太行山牌普硅、冀东盾石牌硅酸盐、鲁南鲁宏牌、天个人收集整理 -ZQ津普硅、兴发拉法基牌普硅、琉璃河长城牌矿渣等七种不同品种水泥做净浆流动度试验.从图结果可以看出，随地掺量增加，流化效果显著增加.掺量较低时，浆体地流动性变化明显，继续增加掺量，浆体地流动性达到极限，约mm.当超过减水剂地饱和掺量时，水泥净浆出现少量泌水，流动度减少 .这说明与各种硅酸盐水泥有着良好地适应性.文档来自于网络搜索3.2

11、.3 掺地混凝土性能试验采用天津普硅水泥，中砂（）mmmm碎石，砂率，单方水泥用量kg,分别检测两种链长 地聚羧酸减水剂减水率情况 .图为相应地试验结果，显然，两种减水剂掺量较低，减水率均 较高,其中地减水率略高于 .混凝土没有离析泌水现象 .文档来自于网络搜索、结论 具有梳形分子结构地聚酸系减水剂, 可由丙烯酸与乙二醇部分酯化获得带聚氧化乙烯侧链基（）地大单体，并使之与含羧休（）、磺酸基（3M ）地烯基单体按一定比例在水溶液中共聚 而成 .文档来自于网络搜索本试验条件下,带羧基（） 、磺酸基 （3M） 地组成比例对减水率有重要影响,增大磺酸基在结 构中地物质地量比（摩尔数比） ,有利于提高分散性；侧链长度对分散性和保持水泥浆体地 流动性起关键作用, 侧链聚合度越小, 水泥浆体地流动性损失越快, 而过大则影响减水剂地 分散效果 .文档来自于网络搜索当采用侧链聚合度地大分子单体时, 合