三乙醇胺助磨剂对水泥与聚羧酸系减水剂适应性的影响及其机理

测试了以三乙醇胺(Triethanolamine,TEA)为助磨剂所磨制的水泥(TEA-C)的基本物理性质,探究了TEA-C与聚羧酸系减水剂(Polycarboxylate superplasticizer,PCE)体系浆体流动性及经时流动性的变化规律,并通过吸附量测定、水化热分析、TEA溶出量测试分析以及水泥颗粒表面性质分析等方法揭示了TEA的助磨机理及其对水泥与PCE适应性的影响机理。结果表明,TEA作为助磨剂使用时,当其掺量为0%~0.02%时,所磨制的水泥与PCE适应性良好,其原因为少量的TEA改善了水泥颗粒的粒径分布;当其掺量为0.02%~0.04%时,TEA-C与PCE出现适应性不良的现象,其原因为PCE吸附量降低,水泥水化速率加快。     

新型聚醚接枝聚羧酸型高效混凝土减水剂的合成与性能

通过高分子反应法的新型合成路线,用SO3磺化的方法．对苯乙烯马来酸酐共聚物进行磺化,引入磺酸基团,通过磺酸基团的自催化作用,在马来酸酐基团上进行酯化接枝,合成出带有聚氧乙烯醚侧链的聚羧酸型高效减水荆。减水荆在低掺量下即有很好的减水效果,在掺量为0．6%水泥质量时．混凝土减水率可达36％以上,3d、28d抗压强度分别为207%、171％,90min内混凝土坍落度基本无损失。     

聚羧酸系减水剂在高速铁路预制梁中的应用

该文针对鲁南高铁临沂东梁场对预应力梁混凝土的技术要求,以混凝土的工作性能、力学性能及耐久性能为目标,尤其以耐久性为核心,进行了C50预应力梁的混凝土配合比设计。通过采用性能优良的聚羧酸系高性能减水剂、低水胶比的技术路线,成功配制出高工作性能、良好的力学性能以及优异的耐久性能的预应力梁混凝土。最终该混凝土在临沂东梁场得到了成功的应用,取得了良好的效果。     

聚羧酸高性能外加剂(聚羧酸系减水剂)在客运专线工程中的应用

聚羧酸高性能减水剂与其它高效减水剂相比,有许多突出的性能:低掺量(0.2%--0.5%)而发挥高的分散性能;保坍性好,90分钟内坍落度基本无损失;在相同流动度下比较时,延缓凝结时间较少;与水泥适应性强、混凝土收缩小等特点。由于它的诸多优点,致使在现在工程质量要求比较严苛的客运专线混凝土工程中会经常使用到。本文简单叙述了聚羧酸减水剂使用的优缺点和在客运专线上使用过程的案例和问题的处理方法。     

聚羧酸系减水剂在客运专线工程中的应用研究

介绍聚羧酸系减水剂在满足铁路客运专线高性能混凝土综合性能方面的能力和特点,分析了工程应用中使用聚羧酸系减水剂存在的一些问题。提出解决聚羧酸系减水剂与水泥的相容性问题以及保持聚羧酸系减水剂本身质量稳定性是目前该减水剂应用的关键。     

一类聚羧酸高性能减水剂的设计合成与应用

分别以甲基丙烯磺酸钠(SMAS)等5类含磺酸基的不饱和单体,合成了5种侧链带有磺酸基团的梳形聚羧酸减水剂。用红外光谱(FT-IR)对其结构进行了确认。正交试验分析表明,SMAS是最佳的磺酸基单体,并用SMAS与丙烯酸、丙烯酸酯-聚乙二醇单甲醚共聚得到了一种新型聚羧酸高效减水剂(SPC3)。应用试验结果表明,当水灰比(W/C)为0.29,掺入量为0.30%时,SPC3的减水率高达36%,而萘磺酸甲醛缩合物(SNF)减水剂的减水率只有17%。同样条件下,掺入SPC3制备的泵送混凝土在120 min的坍落度损失为8.9%,远小于掺入SNF时的65.0%。掺入0.30%的SPC3制备的高强度混凝土(HPC),其90d压缩强度达到71.6 MPa。     

新型酯类单体及其聚羧酸减水剂的合成与性能研究

使用聚乙二醇与丙烯酸合成了一种新型酯类功能单体,并将其与乙二醇单乙烯基醚进行聚合,得到了一种保坍型酯醚共聚聚羧酸减水剂.通过单因素实验,研究了酸醇比、催化剂用量、反应温度对功能单体酯化率的影响以及酸醚比、引发剂用量、功能单体掺量和反应温度对减水剂性能的影响.结果表明,在酸醇比n(AA):n(PEG)为2.5:1,浓硫酸...     

VPEG-保坍型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

以4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)为大单体,丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体,巯基乙酸(TGA)为链转移剂,在H₂O₂/维生素C(V_C)氧化-还原引发体系下,经自由基聚合合成VPEG-保坍型聚羧酸减水剂(PCE-ZZ)。将PCE-ZZ与普通减水剂复配制得减水剂(PCE-1),与市售复配减水剂(PCE-2)进行对比,分别考察其对表面张力、气泡高度、水泥净浆流动性、水泥试块抗压强度、水泥水化过程等的影响。结果表明,PCE-ZZ的最佳合成工艺为n(AA)∶n(HEA)∶n(VPEG)=1∶2.5∶1,链转移剂和H₂O₂用量均为VPEG的0.4%(质量分数),VPEG相对分子质量为3 000,A、B料液滴加时间为60 min。PCE-1与PCE-2相比,PCE-1具有更优异的和易性与坍落度保持性。PCE-1对水泥水化过程的延缓作用强于PCE-2,能更好地促进水泥水化产物的紧密排列,进而提高水泥试块抗压强度。     

高保坍型聚羧酸减水剂的制备及其在水溶液中的自组装行为

采用自由基聚合原理制备了一种高保坍聚羧酸减水剂,研究了酸醚比、引发剂双氧水用量、链转移剂用量、反应温度及具有不同水解速率的酯基聚合单体对保坍性能的影响.采用Material Stuido软件中的耗散动力学(DPD)探究其在水溶液中的自组装状态.结果表明:最佳制备工艺为:酸醚比2.0,酯醚比6.0,双氧水用量占聚醚单体质量的1.4％,链转移剂占聚醚单体质量1.1％,丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯复合使用,其中丙烯酸羟丙酯占总酯量的60％,反应温度为50℃.DPD模拟结果表示,合成的高保坍聚羧酸减水剂在水中具有高度卷曲状态,趋于球状.采用上述工艺制备的高保坍聚羧酸减水剂应用于混凝土中,在30℃条件下,保坍时长能够达到4 h.     

高保坍型聚羧酸减水剂的合成及其对混凝土性能的影响分析

以甲基烯丙基聚乙二醇醚(TPEG-2400)、丙烯酸(AA)等为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,甲基丙烯磺酸钠(MAS)为链转移剂,在水溶液中进行了自由基共聚反应合成了高保坍型聚羧酸减水剂,探究了最佳合成工艺及其对混凝土应用性能的影响。结果表明,水泥净浆初始和1 h的流动度随着酸醚比、链转移剂MAS用量、引发剂APS用量、温度和滴加时间的增加,均表现出先增大后减小的趋势。当n(AA)∶n(TPEG)=4∶1,MAS用量为AA和TPEG总质量的3%,引发剂APS用量为AA和TPEG总质量的3%,反应温度为60℃,滴加时间为1.5 h时,水泥净浆初始和1 h的流动度达到了最大值,合成的高保坍型聚羧酸减水剂性能最优。在此条件下合成的聚羧酸减水剂与市售TPEG型减水剂和HPEG型减水剂相比,具有更优的分散性、保坍性能和抗压强度。     

酰胺型聚羧酸系减水剂的合成研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂,N-氨基甲酰马来酸(NCMA)、聚乙二醇单烯丙基醚(APEG)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为聚合单体,合成N-氨基甲酰马来酸-甲基丙烯磺酸钠-聚乙二醇单烯丙基醚(SP)。通过FT-IR和1 H-NMR谱图对SP结构进行表征。以净浆流动度为指标,考察了引发剂用量、反应温度、SMAS/APEG物质的量比和NCMA/APEG物质的量比对净浆流动度的影响。结果表明:最佳反应条件为SMAS/APEG物质的量比1.2、NCMA/APEG物质的量比1.0、引发剂用量0.4%(质量分数)和反应温度50℃。以最佳反应条件制备的SP具有较好的工作性能和分散效果,掺量为0.2%(质量分数)时,减水率达25.7%,净浆流动度达311mm。     

徐放型聚羧酸系减水剂的合成研究

通过合成的聚乙二醇马来酸半酯大单体(PMAn)取代部分烯丙基聚氧乙烯醚(XPEG)进行共聚反应,得到了徐放型聚羧酸系高性能减水剂。合成影响因素的研究结果表明,当PMAn分子量为750且PMAn取代XPEG的比例为20%时,减水剂的减水率和保坍能力最好。红外光谱分析结果表明,合成的减水剂未聚合的单体残留很少;采用合成的减水剂配制的混凝土具有突出的坍落度保持能力。     

聚羧酸减水剂对混凝土结构影响

混凝土结构决定其性能。通过扫描电镜和压汞试验,表征和分析了聚羧酸减水剂对混凝土硬化水泥浆体、界面结构和水泥石孔结构的影响。结果表明,早龄期的混凝土硬化水泥浆体和界面结构裂纹较宽,裂缝较多,而龄期长则结构较密实;相同龄期掺有聚羧酸减水剂的混凝土硬化水泥浆体和界面过渡区结构裂缝数量、裂纹宽度均小于萘系减水剂;聚羧酸减水剂降低了水泥石的平均孔径,最可几孔径和孔隙率;少害孔和无害孔的含量多,而有害孔和多害孔含量少。聚羧酸减水剂对混凝土结构的作用优于萘系减水剂。     

硫铝酸盐水泥用抗泥型聚羧酸减水剂的制备及性能

以过硫酸铵(APS)为引发剂,丙烯酸(AA)、肉桂酸(CINN)、异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)为反应单体,通过自由基共聚反应合成了一种新型的硫铝酸盐水泥用抗泥型聚羧酸减水剂(CPC)。通过单因素变量法,分别研究了CINN用量、引发剂用量、酸醚比和反应温度对CPC性能的影响。研究结果表明,当引发剂用量为TPEG质量的0.25%,n(TPEG)∶n(AA)∶n(AMPS)∶n(CINN)=1∶5∶0.3∶0.25,反应温度为85℃时CPC的性能最佳。在膨润土掺量为水泥质量的5%(下同),CPC用量为0.75%,水灰比为0.29时,硫铝酸盐水泥初始净浆流动度达到261mm,2h后净浆流动度为235.5mm。红外分析结果表明,CPC的分子结构中含有羧基、羟基、苯环等基团,符合预期的结构组成;总有机碳测试结果表明,膨润土对CPC的吸附量较少而对硫铝酸盐水泥用普通聚羧酸减水剂的吸附量较多;Zeta电位测试结果表明,CPC分子主要通过空间位阻作用对水泥颗粒进行分散。     

干燥温度对粉末状聚羧酸系减水剂性能的影响

以甲氧基聚乙二醇、马来酸酐、甲基丙烯磺酸钠等为原料,合成一种聚羧酸系高效减水剂,并与聚乙烯醇和超细SiO2粉体进行搅拌配制成喷雾干燥料液,在离心式喷雾干燥塔中对料液进行干燥,制备一种粉末状聚羧酸系减水剂,探讨干燥温度对粉末状聚羧酸系减水剂性能的影响。结果表明:在雾化盘转速为14 000 r/min,进料速率为80 g/min的条件下,随着干燥温度的升高,粉末状聚羧酸系减水剂的含水率下降,而滤渣率和休止角先下降后升高;干燥温度对粉末状聚羧酸结构没有很大的影响;最佳干燥温度为160～200℃。     

基于抑制粘土负作用效果的聚羧酸减水剂的设计合成及机理

混凝土原材料附带的粘土具有劣化作用,给高性能混凝土的推广与应用带来了新的难题。本研究首次报道了基于粘土和聚羧酸分子尺寸计算自主设计合成的聚羧酸减水剂(PCE)对粘土负作用的改善效果,并结合吸附量、热重(TG)分析和X射线衍射(XRD)分析揭示了其对粘土负作用的抑制机理。计算结果表明,粘土层间吸附的不是整个PCE分子而是其功能性的聚醚侧链。因此针对性地合成了一种立体大尺寸分子结构的PCE,并由核磁氢谱(¹H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)证明了预期结构的存在及其分子量特性。性能评价结果表明,该PCE可在含粘土条件下提高22.2%—35.7%的水泥净浆流动度,并且在高粘土掺量下对混凝土1 h坍落度也有明显改善。这归因于其大尺寸的立体结构能够产生显著的空间位阻效应,避免大分子上的聚醚侧链被全部吸入粘土层间,从而保障优良的减水分散功效,表现出抑制粘土负作用的效果。     

聚羧酸减水剂对再生石膏性能的影响

对比研究了聚羧酸减水剂(polycarboxylate superplasticizer,PCS)对原生与再生石膏性能的影响,并通过SEM、粒径分析对其作用机理进行分析。结果表明:PCS对再生石膏与原生石膏性能影响差异显著,相同掺量下,PCS对再生石膏具有更强的减水能力;随PCS掺量增加,原生石膏凝结时间延长,而再生石膏的凝结时间却呈先缩短后延长的趋势;原生石膏2h强度与干强分别在0.12%、0.15%掺量下达到峰值,之后强度降低;而随PCS掺量的增加,再生石膏强度不断增加,在掺量0.20%内,并无再生石膏最佳的PCS掺量。分析表明,再生石膏较大的比表面积和较小的粒径是导致PCS对其产生较好减水效果的主要因素,随PCS掺量的增加,再生石膏硬化体致密度增加、晶体搭接更紧密,因此其强度大幅提高。     

一种嵌段聚羧酸减水剂的制备与表征

以CuCl、CuCl_2为催化剂,bipy为配体,2-溴丙酸甲酯为引发剂,通过原子转移自由基聚合的方法,采用二甲基亚砜(DMSO)和H_2O混合溶剂取代单一溶剂,合成了大分子引发剂POEGMA-Br;POEGMA-Br引发甲基丙烯酸叔丁酯聚合后水解,最终得到了PDI可控(PDI1.25)的嵌段聚羧酸POEGMA-b-PMAA。核磁共振氢谱与凝胶渗透色谱证明所得POEGMA-b-PMAA序列结构完全可控。将该嵌段聚羧酸用于水泥基材料分散,该聚合物能有效吸附于水泥颗粒上并减小团聚体尺寸,说明POEGMA-b-PMAA能分散水泥颗粒并改善水泥基材料的工作性。