聚羧酸系高效减水剂的研究开发

评述了聚羧酸系减水剂的研究现状，重点讨论了聚羧酸系减水剂的微观结构、作用机理以及化学合成。     

混合材对水泥与减水剂适应性的影响研究

通过对掺高效减水剂水泥净浆流动性及流动性损失的测定试验，研究了3种混合材(粉煤灰、水淬高炉矿渣和沸石)在不同替代率情况下对减水剂作用效果的影响。结果表明：水淬高炉矿渣有利于改善减水剂与水泥的适应性，而掺粉煤灰和沸石(尤其是沸石)则会导致减水剂塑化作用的降低，而且浆体流动性损失也有增大趋势。     

新型蔗糖基聚羧酸高效减水剂的合成与性能

以自制甲基丙烯酸蔗糖酯（MASE）、丙烯酸（AA）、甲基丙烯酸（MAA）、烯丙基磺酸钠和烯丙基聚乙二醇（A PEG ）为原料,以过硫酸钾为引发剂,自由基共聚法合成蔗糖基聚羧酸高效减水剂。研究了反应时间、蔗糖酯含量及引发剂用量对蔗糖基聚羧酸高效减水剂性能的影响。并通过流动度测试、红外光谱表征及黏度对减水剂的结构与性能进行了分析与比较。各组分物质的量nAA ：nMAA ：nSAS ：nAPEG ：nMASE ＝3∶1∶2∶1∶0．2,MASE含量为4．9wt．％,引发剂为单体用量1．9wt．％,反应时间为5h时合成的减水剂性能最好。在水灰比为0．29,折固掺量为0．3w t ．％,水泥净浆流动度达到340mm。     

适用于聚羧酸减水剂的混凝土激发剂研究

提出一种适用于聚羧酸减水剂的复合矿物混凝土激发剂,研究了在不同养护条件、不同掺量下,激发剂对混凝土工作性能及各龄期强度的影响,结合XRD,SEM物相检测探讨了激发剂作用机理,并在连江可门港口泊位工程中试用,测试了掺激发剂混凝土的耐久性能.宏观测试结果表明所研激发剂I型对混凝土工作性能影响不大,能够提高混凝土早期强度,且对后期强度及长期耐久性能无不良影响;微观分析表明激发剂I型的掺入加速了C2S,C3S等矿物的水化,并激发了粉煤灰、矿粉的二次水化反应,混凝土强度发展拐点提前出现.     

Effects of molecular structure of polycarboxylate-type superplasticizer on the hydration properties of C3S

Effects of polycarboxylate-type superplasticizer(PC) molecular structure on the hydration heat of tricalcium silicate(C3S) paste and polymerization degree of hydration products(C-S-H gel) were researched by using TAM AIR isothermal microcalorimetry(TA) and 29Si nuclear magnetic resonance(NMR).Methoxy polyethylene glycol-methacrylates-based polycarboxylate superplasticizers with different side chain lengths and main chain lengths were employed.PC molecules with shorter main chain or longer side chains caused stronger retardation of C3S early hydration and lesser increase of C3S 3 d hydration degree.NMR measurement indicated that the incorporation of PC increased the hydration degree of C3S paste and the polymerization degree of silicon-oxygen tetrahedron of C-S-H gel.The tendency for C3S 7 d hydration degree to improve was more pronounced while PC molecules with longer main chain or shorter side chain were added.Whereas,PC molecules with longer main chains or longer side chains increased the 7 d polymerization degree of C-S-H gel.     

粘土对聚羧酸减水剂性能的影响及机理研究

粘土作为杂质存在于混凝土的组分如砂石中,粘土对聚羧酸减水剂有较强的吸附性,从而影响混凝土的工作性。研究了不同粘土对掺聚羧酸减水剂的水泥浆体及砂浆流动性的影响规律,探讨了聚羧酸减水剂与粘土的相互作用机理。研究结果表明,不同粘土对水泥浆体的流动性有不同程度的影响,蒙脱土和膨润土相对于高岭土及筛分土对砂浆的流动性影响更为显著;同时,相对于不掺聚羧酸的砂浆,粘土对掺聚羧酸减水剂砂浆的流动性影响更为显著。粘土自身的吸附性与疏水基的定向吸附共同作用及粘土中的金属离子与聚羧酸的螯合作用可能是粘土吸附聚羧酸减水剂的机理。     

Effect of polycarboxylate-type superplasticizer on the paste fluidity based on the water film thickness of flocs

The excess water film theory and the properties of flocs are integrated to examine the effect of the polycarboxylate-type superplasticizer on the paste fluidity.The theory states that excess water can surround the flocs rather than the particles and that the cell consists of a floc and a superficial water film.Experiments on limestone powder pastes were conducted to verify the theory.The superplasticizer dosage(sp%)and the water–powder ratio by volume(Vw/Vp)were systematically varied.A sedimentation balance method was used to measure the size distribution of the flocs in the limestone powder pastes.The water film thickness(WFT)of flocs was then calculated and shown to determine the paste fluidity.Based on this WFT of flocs,the effect of the sp on the paste fluidity was determined and then compared with the effect of water.     

聚羧酸减水剂发展历程综述

介绍了国内聚羧酸减水剂的各阶段研究成果,通过各阶段研究成果了解聚羧酸减水剂和混凝土发展历程,分析未来聚羧酸减水剂的研究走向,展望混凝土减水剂新产品。     

聚羧酸减水剂在水泥和泥土表面的吸附行为

采用有机碳测定仪研究了水泥、泥土和水体系中聚羧酸减水剂吸附量与吸附时间、减水剂浓度、体系温度的关系。同时,对减水剂吸附模型和吸附热进行了分析,探讨了聚羧酸减水剂在水泥、泥土颗粒表面的吸附特性。结果表明:水泥和泥土对聚羧酸减水剂的吸附量随时间延长不断增加,最后达到平衡,同时,泥土比水泥对减水剂的吸附量要大,泥土的掺入量为0.5%就会大大降低水泥净浆的流动度;聚羧酸减水剂的吸附基本符合Langmuir等温吸附模型,水泥和泥土对减水剂的饱和吸附量分别为3.7mg/g和10.1mg/g;水泥和泥土对聚羧酸减水剂的吸附量随温度的增大而减小,其吸附是一个放热过程。     

水泥基材料中高效减水剂应用效果的检测方法

采用水泥浆体流动度、混凝土减水率、坍落度及强度增长率等指标确定了2种萘系高效减水剂的掺量，研究了二者在此掺量下对相同配比砂浆的流动度及经时损失、开裂敏感性及干湿变形的影响。结果表明：与水泥适应性均较好的2种萘系高效减水剂在各自掺量下，所配制的砂浆具有相同的初始流动度及流动度经时损失变化，但其初始开裂时间与干湿变形却存在差异，说明在评价高效减水剂的应用效果时除了检测与水泥的相容性外还应考虑其对水泥基材料收缩变形性能的影响；不同外加剂对水泥基材料体系碱度的适应能力不同，较高的碱度会增加材料的开裂敏感性。