早强型聚羧酸减水剂的研制及其在预制构件中的应用

通过分子结构设计和自由基共聚,以丙烯酸、TPEG-4000和自制早强功能单体为原料,制备了具有短主链、长侧链结构的早强型聚羧酸减水剂。采用红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、总有机碳(TOC)分析仪和扫描电镜(SEM),对减水剂的分子结构、吸附量、水化产物进行表征。用拟一级和拟二级动力学方程研究减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为。试验结果表明:制备的早强型聚羧酸减水剂较普通型聚羧酸减水剂的吸附量大、吸附速率快、在水泥孔隙液中残留少;掺该早强型聚羧酸减水剂较掺普通型聚羧酸减水剂混凝土7 h拆模强度提高37%以上。用于预制构件生产,其早期强度发展快,能较好地满足施工要求。     

聚羧酸高性能减水剂对水泥水化热的影响

开展了不同聚羧酸高性能减水剂对水泥性能的影响,尤其对水泥水化速率和水化热进行了测试与分析。不同聚羧酸高性能减水剂对水泥早期强度和早期水化放热产生显著影响,水泥水化放热与水泥强度存在显著相关性。可通过聚羧酸高性能减水剂的分子结构设计和优化合成工艺配制出早强型聚羧酸高性能减水剂,满足高早强预制构件的需要。     

早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

采用高分子质量早强型聚氧乙烯醚为聚合大单体,以双氧水-抗坏血酸为引发剂,并在结构中引入具有早强功能的聚合小单体制备早强型聚羧酸减水剂。研究酸醚比、主链聚合度对合成减水剂分散性的影响,以及不同功能单体和掺量对减水剂分散性和早强性的影响。经管桩混凝土试验表明,该早强型聚羧酸减水剂具有较高的分散性和较好早强效果。     

超早强聚羧酸减水剂的制备及性能研究

针对预制构件早强化的迫切需求,文章通过水溶液自由基聚合制备了早强型聚羧酸减水剂,利用FTIR表征了早强型聚羧酸减水剂的分子结构.通过早强型聚羧酸减水剂复配有机及无机早强剂试验研究,获得用于预制构件的超早强型聚羧酸减水剂,并通过水泥净浆及混凝土的工作性能及力学性能验证了超早强型聚羧酸减水剂的性能.研究结果表明,早强型聚羧酸减水剂的工作性能与丙烯酰胺用量成反比,丙烯酰胺的使用能够显著提升混凝土的早期强度,并且不影响混凝土28 d强度的发展.与早强型聚羧酸减水剂相比,复配硫酸钠的产品超早强效果最显著,且能显著提升混凝土的28 d抗压强度;复配甲酸钙和三乙醇胺后的聚羧酸减水剂的超早强性能不明显;复配早强剂对产品的分散性能都会产生不利影响.     

早强型聚羧酸减水剂的性能研究

通过水化热测定分析和扫描电镜形貌分析,观察得到掺入自制早强型聚羧酸减水剂PC-3能促进水泥早期水化,缩短凝结时间。并通过水泥适应性研究得到,自制早强型聚羧酸减水剂PC-3与闽福、华润、海螺三种水泥的适应性较好,而且在常温和低温条件下,PC-3初凝时间和早期强度性能明显优于PC-1和PC-2。由此说明,自制的早强型聚羧酸减水剂PC-3,具有适应各种环境条件、初凝时间短、早强性能好的特点。     

预制构件用早强型聚羧酸系减水剂的试验研究

采用早强型聚羧酸系减水剂是缩短混凝土静停时间,减少预制件的蒸养时间,明显提高混凝土早期强度的关键技术。本实验采用常温工艺,引入磺酸基、酰胺基等基团,合成了早强型聚羧酸系减水剂BTC300,经过检测具有明显的缓释、高减水与促进水化功能,通过配制C30~C80预制混凝土试验表明,与掺加通用型BTC100聚羧酸系减水剂混凝土相比,不管在常温或蒸养条件下,混凝土1~3d平均强度均提高较多,并且随着强度等级提高效果更加明显,28d强度也略高一些;通过GPC分析说明,BTC300减水剂溶液有效成分更高,其小单体聚合物含量更低,故对水泥水化反应延缓作用小;水泥水化放热试验分析结果说明,其水泥水化第二放热峰较通用型BTC100提前近10小时,证明其具有更明显的早强作用。     

早强型聚羧酸减水剂研究现状与发展趋势

在预制构件生产过程中,为较大幅度提高混凝土的早期强度,加快预制构件模板周转效率,并减少养护所需能源消耗,具有早强功能的聚羧酸减水剂得到了广泛的研究和应用。与无机盐类和有机醇胺类等早强剂不同,早强型聚羧酸减水剂作为一类高分子聚合物,具有单体选择范围宽、结构设计性强等特点。本文基于聚羧酸减水剂的分子结构出发,分别从增加聚醚侧链链长度和引入含有酰胺基团的早强型功能单体两个方面分析了早强型聚羧酸减水剂的研究现状及目前存在问题。最后,结合实际应用和发展需求,提出未来的研究方向,为新型早强型聚羧酸减水剂的设计开发提供思路。     

早强型聚羧酸减水剂在PHC管桩中的应用研究

基于泵送工艺生产PHC管桩对混凝土技术要求,从聚羧酸减水剂合成设计的角度出发,开发一种含气量低、减水率高、具有降粘性能、早强效果好的聚羧酸高性能减水剂。通过混凝土应用性能对比及在PHC管桩中的应用结果表明,该早强型聚羧酸减水剂具有较高的减水率和良好的泵送性能,可有效促进水泥水化,大幅度提高混凝土的早期强度。     

酰胺基团对聚羧酸减水剂早强性能的影响研究

以丙烯酰胺(AM)和N-羟甲基丙烯酰胺(HAM)分别替代部分丙烯酸(AA),合成早强型聚羧酸减水剂,并对减水剂的分散性、早强性及其机理进行了分析。结果表明,在分散性能变化较小的情况下,AM或HAM均在替代10%物质的量的AA时,所合成的早强型聚羧酸减水剂胶砂抗压强度最高。水泥水化热分析表明,AM有助于水泥水化放热峰提前,而HAM则显著增大早期水泥水化放热量。扫描电镜分析同样表明,AM有助于1 d水化产物C-S-H凝胶的形成,而HAM在3 d时诱导形成较多的水化产物。     

早强型聚羧酸高性能减水剂的合成及应用研究

以高侧链聚合度的甲基烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG-4000)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,在H_2O_2-VC氧化还原引发下,利用自由基聚合反应合成了一种早强型聚羧酸高性能减水剂。探讨了各因素对减水剂分散性和早强性的影响,确定了最佳合成工艺条件。通过混凝土应用性能对比及在装配式预制构件中的应用结果表明,早强型聚羧酸减水剂ZQPC-Ⅰ具有较高的减水率和良好的工作性能,可有效促进水泥水化,大幅提高混凝土的早期强度。     

早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

通过引入三种不同酰胺类功能单体合成具有早强功能的聚羧酸减水剂,探究酰胺类功能单体的不同用量对水泥净浆流动度、凝结时间以及早期砂浆强度的影响。实验结果显示,随着酰胺类不饱和单体的用量逐渐增加,所合成的早强型聚羧酸减水剂对水泥净浆流动度的提升越小,酰胺类单体的引入也会减少水泥净浆的初凝和终凝时间。通过砂浆抗压强度实验证明,对于1d和3d的砂浆抗压强度均有较大提升。     

聚醚型聚羧酸减水剂的侧链结构对其性能的影响

采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)及甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,以过硫酸铵为引发剂,在水溶液中共聚合成了具有不同长度侧链的聚醚型聚羧酸减水剂。利用凝胶渗透色谱(GPC)测定了不同侧链结构减水剂的分子质量,进而研究了不同分子质量的聚醚型聚羧酸减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为对水泥的分散性能和水泥早期水化的影响。结果表明,水泥颗粒对聚醚型聚羧酸减水剂的吸附具有选择性,在相同条件下,水泥颗粒会优先吸附单一侧链结构聚醚型聚羧酸减水剂中分子质量较高的减水剂分子;分子质量适中的复合侧链聚醚型聚羧酸减水剂比单一侧链和分子质量过大或过小的复合侧链聚醚型聚羧酸减水剂更容易在水泥颗粒表面上发生吸附,对水泥颗粒具有显著的分散性能,同时能够显著地延缓水泥早期水化。     

早强型聚羧酸减水剂的合成研究

聚羧酸减水剂是一种可以设计改良的减水剂类型,通过选用不同类型的聚合单体、功能基团,能够实现对共聚物分子结构的优化和改良,从而合成出某方面性能更加优异的聚羧酸减水剂类型。文章主要以试验研究的方式,探讨早强型聚羧酸减水剂的合成方法,并对其合成性质做具体的分析,希望能够对早强型聚羧酸减水剂的合成提供帮助。     

早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

利用自由基聚合的方法制备了一种具有长侧链"梳形"结构的适用于地铁管片的早强型聚羧酸减水剂。试验结果表明,当酸醚比为4.5∶1.0,AM用量为10%时,合成的减水剂具有较好的综合性能。该早强型减水剂的减水率略低于普通型聚羧酸减水剂,但其早强效果优于普通聚羧酸减水剂及另外2种市售的早强型聚羧酸减水剂,其适用于地铁管片的生产,且混凝土施工性能良好,早期强度发展快,可满足施工要求。     

含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂研究

以环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚醚和丙烯酸作为主要聚合单体，分别选用含酰胺基团的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为功能单体，在常温常压下合成早强型聚羧酸减水剂。考察聚合体系中丙烯酸用量、氧化还原体系、链转移剂、反应温度等因素对产品性能的影响。结果表明，在n(聚醚单体)∶n(丙烯酸)∶n(丙烯酰胺)=1∶8∶0.24、H₂O₂/抗坏血酸氧化还原体系、温度40℃条件下制备的减水剂早强效果最优。与掺常规聚羧酸减水剂相比，含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂折固掺量为水泥质量的0.28%时，制得的混凝土1、3 d抗压强度可提高18.5%、17.8%，初、终凝时间分别缩短53%、35%。     

非氯型两性聚羧酸减水剂的合成及其性能研究

采用自制不含氯离子两性单体SPB、丙烯酸、异丁烯聚氧乙烯醚(HPEG-2400)合成非氯型两性聚羧酸减水剂。采用核磁表征了减水剂结构,并测试了水泥水化热、水泥砂浆抗压强度以及减水剂对Na-蒙脱土(Na-Mmt)的适应性。结果表明,10%SPB单体引入阴离子型聚羧酸减水剂结构制备的非氯型两性聚羧酸减水剂SPCA9-1,可以有效提高水泥净浆流动度及砂浆的抗压强度,不影响水泥后期水化进程,水泥体系中1%Na-蒙脱土含量对其分散性影响较小。     

早强型聚羧酸减水剂的制备及其在大型管道预制构件中的应用

通过分子结构设计,采用自由基共聚的方法,制备具有长侧链梳状结构的早强型聚羧酸减水剂,当酸醚比为4∶1,AMPS替代10%丙烯酸时,减水剂具有较好的综合性能;该早强型减水剂减水率低于普通聚羧酸减水剂,但其早强效果更优;用于生产大型管道预制构件时,混凝土的施工性能良好,早期强度发展快,较好地满足了施工要求。     

一种早强型聚羧酸高性能减水剂的研制及在高速铁路CRTS Ⅱ型混凝土轨道板中的应用

聚羧酸系高效减水剂减水率高,对水泥的适应性好,研究开发新型的聚羧酸系减水剂受到国内外广泛关注,代表了高效减水剂的主要发展方向。本文介绍了一种早强型聚羧酸高性能减水剂的研制,该产品早期强度高,且不影响后期强度和耐久性能,在高速铁路CRTSⅡ型混凝土轨道板中的应用效果良好。     

减水剂对水泥浆体水化性能和孔结构影响的试验研究

研究了木质素磺酸盐(LS)、萘系(FDN)及聚羧酸系(PC)三类混凝土减水剂,对水泥浆体水化性能及孔结构的影响.三种减水剂不同程度地延缓水泥早期水化,而对后期水化放热速率及产物均无影响.测试养护28 d、90 d的硬化水泥浆体中的孔隙率,不同减水剂对浆体孔径分布和孔隙率影响也不同,孔径小于0.1μm的孔隙率:PC远大于FDN和LS;孔径大等于0.1μm的孔隙率:LS＞FDN＞PC.减水剂对水泥浆体孔结构影响与掺减水剂的水泥浆体的絮凝结构有关,正是由于聚羧酸系减水剂对水泥的强分散能力,使得水泥遇水后形成大量体积较小的絮凝结构.     

聚羧酸系减水剂对水泥分散和水化产物的影响

合成了3种聚氧乙烯链长的聚羧酸系减水剂,表征了它们的相对分子质量,并研究了它们对水泥颗粒分散性能和水泥水化产物性质的影响.研究表明:长短支链交替组成的聚羧酸系减水剂对水泥颗粒具有较好的分散性能,聚羧酸系减水剂的分散机理主要是其支链产生的空间位阻作用;掺加聚羧酸系减水剂后,水泥浆体需水量减少,在水化28 d内,水泥熟料的水化速率减小,水化产物数量减少;水化产物的孔径范围变小,硬化水泥石密实程度提高.