微波辐射β-环糊精改性APEG型聚羧酸减水剂合成

以烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)、马来酸酐-β-环糊精共聚物、丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠为原料,在引发剂过硫酸铵作用下,经微波辐射制备出含β-环糊精结构的醚类侧链型聚羧酸减水剂。结果表明,β-环糊精改性聚羧酸减水剂具有较好的分散、缓凝和增强作用,当减水剂掺量为0.5%时,水泥净浆初始流动度达325 mm,水泥的初凝、终凝时间差分别为202 min和420 min,水泥胶砂7 d、28 d抗压强度比分别为124.6%和121.4%。     

β-环糊精类聚羧酸减水剂的抗泥性能研究

本文作者合成了含有β-环糊精基团的聚羧酸减水剂(PCD-1),并对其抗泥性能进行了详细研究。研究表明,在砂含泥量为6.0%时,掺PCD-1的水泥净浆仍然具有一定的流动性,而对比样品已经完全丧失减水分散能力;当砂含泥量从0.5%增至3.0%时,PCD-1的掺量增幅变小,数据表明PCD-1具有极强的抗泥能力。吸附试验证实,泥对PCD-1的吸附量减小,这是β-环糊精类聚羧酸减水剂(PCD-1)抗泥能力增强的主要原因。     

β-环糊精改性聚羧酸减水剂的制备与抗泥性能研究

利用β-环糊精(β-CD)与异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)形成包合物,并将β-CD引入聚羧酸减水剂侧链,合成β-CD改性聚羧酸减水剂,通过β-CD限制HPEG侧链的分子运动,减小膨润土对聚羧酸减水剂性能的影响。该改性减水剂的合成工艺与常规聚羧酸减水剂相近,无需对β-环糊精进行化学改性。净浆和混凝土试验结果表明,β-CD改性聚羧酸减水剂具有优异的分散性和抗泥效果,当β-CD用量为HPEG质量的5%时,改性聚羧酸减水剂(PCE5)的初始分散性和保坍性受膨润土的影响最小,抗泥效果最佳。     

季铵盐型黏土抑制剂的合成与性能研究

通过亲核取代反应,以β-环糊精(β-CD)和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)为主要原料制备了一种季铵盐型黏土抑制剂。红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)分析结果表明,β-CD和CHPTAC反应得到了目标产物。水泥净浆流动度测试结果表明:当聚羧酸减水剂(PC)与黏土抑制剂折固掺量分别为0.15%和0.015%时,水泥净浆30 min流动度为257 mm,较仅掺加PC时增大5%;当水泥中内掺1%膨润土时,水泥净浆30 min流动度为181 mm,较仅掺加PC时增大13%,自制黏土抑制剂有效降低了聚羧酸减水剂对黏土的敏感性。     

高性能缓释型聚羧酸减水剂的制备

为适应混凝土高性能化的发展需要,混凝土外加剂的高性能化也成为必然。研究了高性能缓释型聚羧酸减水剂合成条件对水泥净浆流动性能的影响,确定了适宜的合成反应条件。甲基丙烯酸甲酯掺量在8%左右,甲基丙烯磺酸钠掺量为2%~3%,引发剂掺量为6%,反应温度在70℃,反应时间为6h时,制备出了缓释性能较好的高性能缓释型聚羧酸减水剂。掺入该种缓释型聚羧酸减水剂的水泥试样,水泥水化温度峰值有明显的降低,峰值也有推迟现象。扫描电镜可以观察到掺入该种缓释型聚羧酸减水剂水泥水化产物形貌,表明其具有良好的缓释性能。     

苯乙烯/环糊精聚羧酸减水剂的制备及抗泥性能研究

在异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)体系的基础上,通过降低体系酸醚比并引入苯乙烯(ST)及马来酸-β-环糊精(MAH-β-CD)类单元,研制了苯乙烯/环糊精型聚羧酸减水剂。实验结果表明,该材料表现出了良好的抗泥性能,当膨润土掺量为2%,减水剂折固掺量为0.16%时混凝土减水率仍可达27.7%,60 min内坍落度基本无损失。     

高保坍型聚羧酸系高性能减水剂的研制及性能

研究开发了一种高保坍型聚羧酸系高性能减水剂,能够有效减小新拌混凝土坍落度损失。通过混凝土试验表明,合成的高保坍型聚羧酸系高性能减水剂TB在低掺量下即具有优异的坍落度保持性能,水泥适应性好,在中、小坍落度混凝土中使用依然具有良好的保坍性能,但减水率略低于普通聚羧酸系减水剂,两者复掺使用则综合性能良好。     

HX聚羧酸系减水剂性能研究

在2000L反应釜中,由工业级甲基丙烯酸、聚乙二醇单甲醚、催化剂、阻聚剂合成大单体,然后再与单体AP、甲基丙烯酸共聚合成HX聚羧酸混凝土减水剂,并对HX聚羧酸减水剂进行水泥混凝土性能试验.试验结果表明:工艺合成的HX聚羧酸减水剂质量稳定,碱含量低,具有高减水率,掺量1%减水率可达到27.5%,优于进口聚羧酸减水剂、国产PC;与萘系减水剂相比,HX聚羧酸减水剂可以明显降低混凝土成本0.5～4.5元/m3.     

不同减水剂对纳米CaCO_3分散性及水泥基复合材料力学性能的影响

以吸光度试验检验了3种减水剂作为纳米Ca CO3分散剂的分散效果,证明聚羧酸减水剂母液分散效果好于聚羧酸减水剂母粉和FDN减水剂。测试了不同掺量的纳米Ca CO3时水泥基复合材料各龄期抗压强度,结果表明,0.5%~1.5%掺量范围内,水泥基复合材料抗压强度随着纳米Ca CO3掺量的增加而增大,并且验证了聚羧酸减水剂母液对纳米Ca CO3的分散效果最好。     

矿物掺合料对水泥与减水剂相容性的影响

减水剂与水泥容易出现相容性不良的问题,而添加适量矿物掺合料有助于改善水泥与减水剂的相容性。该文研究了三种减水剂和粉煤灰、硅灰和矿渣粉与水泥的相容性,通过测定相应时间的水泥净浆流动度表征相容性。通过改变减水剂的种类和掺量,确定了减水剂的最佳掺量(饱和点掺量),改变矿物掺合料的掺量,确定了粉煤灰、硅灰和矿渣粉的最佳掺量。采用TOC法测试了矿物掺合料对聚羧酸减水剂吸附量的影响;采用电声法测定了水泥-聚羧酸减水剂体系浆体的zeta电位,分析了矿物掺合料影响聚羧酸减水剂与水泥相容性的机理。结果表明:两种聚羧酸系高性能减水剂与水泥和粉煤灰、硅灰和矿渣粉的相容性比萘系减水剂效果好,在一定掺量范围内,粉煤灰和矿渣粉能够明显增加水泥浆体的流动度,硅灰显著降低了水泥浆体的流动性,复掺效果较好,矿物掺合料的最佳掺量为:粉煤灰15%,硅灰5%,矿渣粉10%,粉煤灰与矿渣粉有利于增加聚羧酸减水剂的有效吸附量,降低水泥-聚羧酸减水剂浆体的zeta电位,改善水泥浆体的和易性。     

聚羧酸型高效减水剂的试验研究

采用正交试验方法 ,研究了乙烯基单体三元共聚合成聚羧酸型高效减水剂 ,得出了一种合成聚羧酸系高性能减水剂的最佳配方 ,并讨论了产品对水泥净浆流动度和混凝土减水率的影响。结果表明该产品具有掺量低 ,减水率高 ,混凝土性能优良等特点     

聚羧酸系减水剂用于水泥基自流平砂浆相关问题的研究

聚羧酸系减水剂(PC)作为一种新型高性能减水剂,用其配制水泥基自流平材料,可以充分发挥其低掺量、高减水率、良好的流动度保持性、良好的增强效果和低收缩等优点.试验对比掺加PC、萘系高效减水剂(PNS)和密胺系高效减水刺(PMS)自流平砂浆的流动度、流动度保持性、抗折和抗压强度及收缩值,结果表明,掺加PC的自流平砂浆其各项性能更优.     

木质素、聚羧酸及其复配型和共聚型减水剂性能比较研究

将共聚型木质素-聚羧酸系高效减水剂、未聚合木质素磺酸钙的聚羧酸系高效减水剂、木质素磺酸钙和复配型木质素-聚羧酸系高效减水剂的性能进行比较,探讨了四种不同减水剂对水泥水化的影响。结果表明:共聚型木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂可以使木钙中含有使水泥净浆产生闪凝现象的杂质得以减少或消除,使聚羧酸系高效减水剂的保水性提高,且成本远低于聚羧酸系高效减水剂。复配型木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂随掺量增加,水泥净浆强度下降,产生负面叠加效果,共聚型木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂随掺量增加,水泥净浆强度提高,改善了木钙造成水泥净浆强度降低的缺陷。共聚型的木质素磺酸钙-聚羧酸系高效减水剂相对于复配型对硅酸三钙水化有一定的促进作用。     

高性能水泥基灌浆料的试验研究

通过改变水泥基灌浆料的水胶比、粉煤灰掺量及利用复配水泥的方法,选用自研纳米改性粉体聚羧酸高性能减水剂,基于灌浆料的流动性和强度两项主要指标进行了比较分析,总结了影响规律,优化了高性能水泥基灌浆料的配比,确定了最优方案,进一步扩大了其适用范围。     

快硬型超高性能混凝土的制备及性能研究

研究了快硬硫铝酸盐水泥、减水剂种类和掺量以及缓凝剂和早强剂等对快硬型超高性能混凝土(UHPC)性能的影响。结果表明,硫铝酸盐水泥可明显提高UHPC的早期抗压强度,其最佳掺量为15%;3种市售聚羧酸减水剂在快硬型UHPC中发挥的减水效果差异显著,宜选用减水剂B,且其最佳掺量为0.6%;快硬型UHPC制备时宜掺加早强剂碳酸锂和膨胀剂氧化钙。按硫铝酸盐水泥取代15%硅酸盐水泥、掺0.2%酒石酸作为缓凝剂、0.2%碳酸锂作为早强剂、3%氧化钙膨胀剂制备快硬型UHPC,其28 d抗压和弯拉强度分别为124.7、17.8 MPa、抗冻等级达到F800,磨耗量仅为0.5 kg/m^(2),具有较好的力学性能和耐久性。     

一种聚羧酸系高效减水剂的试验研究

主要研究以烯丙醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、马来酸酐和甲基丙烯磺酸钠为主要原料的聚羧酸系减水剂的合成工艺,探讨了影响减水剂性能的各种因素,得到最佳工艺条件,并对减水剂的性能进行测试。结果表明,该聚羧酸减水剂具有低掺量、高分散性、高减水率等特点。在掺量为0.25%时,初始水泥净浆流动度达310 mm,减水率高达30.5%,混凝土的抗压强度得到大幅度的提高,适宜配制高性能混凝土。     

聚羧酸减水剂与胶凝材料的相容性研究

通过水泥净浆扩展度实验,研究了普通型聚羧酸减水剂和缓释型聚羧酸减水剂与不同胶凝体系的相容性,试验结果表明:普通型聚羧酸减水剂和缓释型聚羧酸减水剂与不同的胶凝体系形相容性较好,净浆扩展度均无经时损失;在水泥-粉煤灰体系中,达到饱和掺量之前,相比较普通型减水剂,缓释型减水剂有更好的工作性保持能力,达到饱和掺量之后,普通型减水剂和缓释型减水剂有一定的工作性保持能力;在水泥-矿渣粉体系中,缓释型聚羧酸减水剂超掺时,混凝土拌合物易出现离析。     

三元体系聚羧酸减水剂的制备与性能

在APEG-AA二元体系聚羧酸减水剂合成的基础上,通过改变单体构成合成了APEG-MMA-AA、APEG-SMAS-AA、APEG-MA-AA、APEG-AM-AA四种三元体系聚羧酸减水剂,并对合成的聚羧酸减水剂的水泥净浆流动度、相容性、胶砂减水率以及水泥水化速率进行了测试。试验结果表明:5种不同体系聚羧酸减水剂掺量为0.2%时,胶砂减水率分别为37.6%、38.2%、38.5%、39.4%、37.5%,且四种三元体系聚羧酸减水剂对不同品种的水泥表现出较好的适应性。通过掺不同体系聚羧酸减水剂的水泥水化放热速率曲线可知,水化速率的大小顺序依次是APEG-AM-AA体系、APEG-AA体系、APEG-SMAS-AA体系、APEG-MMA-AA体系和APEG-MA-AA体系。APEG-AM-AA体系聚羧酸减水剂的水泥净浆流动度经时损失较大,APEG-AA、APEG-MMA-AA、APEG-MA-AA以及APEG-SMAS-AA四种体系聚羧酸减水剂控制水泥净浆流动度经时损失的能力较强。     

硫酸镁与聚羧酸减水剂复配对混凝土性能的影响研究

将无机早强剂硫酸镁与聚羧酸高性能减水剂进行复配,研究复合产品在低温(3℃)条件下对混凝土性能的影响,为开发早强型聚羧酸减水剂产品进行探索。结果表明:在一定掺量条件下,将硫酸镁早强剂和聚羧酸减水剂复配使用,可以有效提高混凝土在低温环境下的1、3、28 d抗压强度;硫酸镁的加入对聚羧酸减水剂的减水、保坍效果有促进作用;当聚羧酸减水剂掺量为0.13%时,硫酸镁的最佳掺量为0.3%。     

硫代硫酸钠和聚羧酸减水剂复配对混凝土性能的影响研究

将硫代硫酸钠早强剂和聚羧酸高性能减水剂进行复合使用,并系统研究复合产品在低温条件下对混凝土各项性能指标的影响,为开发早强型聚羧酸减水剂产品进行尝试。研究表明:在一定掺量条件下,采用硫代硫酸钠早强剂和聚羧酸减水剂复合使用,可以有效提高混凝土在低温环境下的早期强度和28天强度。同时,在一定的掺量条件下,硫代硫酸钠的加入对聚羧酸减水剂的减水、保坍效果基本没有影响。当设定聚羧酸减水剂掺量为1.8%时,硫代硫酸钠的适宜掺量为0.6%。