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。     

扩链剂改性聚羧酸系高性能减水剂的试验研究

对四种聚羧酸系高性能减水剂进行了扩链剂改性研究,并优化出最佳改性工艺。结果表明,改性后的聚羧酸系高性能减水剂A对水泥的分散性能仅起到抵消缓释作用,B、C、D对水泥的分散性能有很大的提高,尤其是对保坍性能较差的减水剂;改性后的减水剂对混凝土的流变性能与水泥净浆流动度的变化规律基本一致,对混凝土的含气量、抗压强度、渗透性能和外观质量有了明显改善,而且降低了成本;同时,从分子链结构搭配的角度分析了扩链剂的改性机理。     

高性能减缩型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

合成具有高减水率,同时能明显减小混凝土收缩的聚羧酸减水剂,对于提高混凝土结构的耐久性具有重要意义。通过聚合与酯化反应,在普通聚羧酸减水剂分子的主链上接枝一种减缩基团,制得减缩型聚羧酸减水剂(SRPCE),并分析对比普通聚羧酸减水剂和合成减水剂SRPCE对水泥基材料收缩性能的影响。试验结果表明,减水剂SRPCE的分散性和减缩性佳、减水率高,综合性能优异。     

一种新型聚羧酸系高性能减水剂的合成及性能研究

通过对聚羧酸分子结构进行设计,引入乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(2+2活性大单体),在常温25℃以下通过自由基聚合反应合成出了2+2型聚羧酸高性能减水剂PC-22,利用乙二醇单乙烯基聚乙二醇醚(2+2活性大单体)的高反应活性、更加舒展自由的侧链、使得聚醚侧链的包裹性和缠绕性得到提高、使得合成出来的聚羧酸减水剂具有更好的减水率、保坍性能和材料适应性。通过多种测试表征方法和相关混凝土试验,试验结果表明,对比普通HPEG型、国外高和易性聚羧酸高性能减水剂,PC-22聚羧酸高性能减水剂的分散效果和经时保坍性能较好,同时对不同水泥材料适应性良好,改善了混凝土的综合性能,具有广阔的市场前景。     

高强自密实混凝土用聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

采用自由基聚合技术分别合成高分散型、高保坍型两种聚羧酸减水剂组分,通过复配制得一种高强自密实混凝土用聚羧酸减水剂。对比分析了酸醚比、反应温度、引发剂浓度、功能助剂等因素对减水剂性能的影响,得到两组分各自最优合成工艺;通过凝胶渗透色谱、紫外光谱、红外光谱等分析了减水剂的分子结构特性;同时通过混凝土试验对其性能进行了测试。结果表明,复配高分散、高保坍型专用聚羧酸减水剂能有效改善高强自密实混凝土的工作性能,同时对混凝土强度无不良影响。     

含疏水侧链聚羧酸减水剂对混凝土含气量的影响

以异戊烯醇与环氧丙烷及环氧乙烷开环聚合制得疏水改性的环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚醚,进一步与丙烯酸、甲基烯丙基磺酸钠进行水溶液自由基共聚,合成侧链疏水改性的减水剂。考察了丙烯酸与改性聚醚比例、环氧丙烷疏水链段数目对减水剂分散性、表面活性和混凝土含气量的影响。结果表明,侧链疏水改性聚羧酸具有优异的分散及分散保持性、较低的表面张力,能够显著地降低混凝土的含气量,并提高混凝土的抗压强度。     

高保坍型聚羧酸减水剂配制高强混凝土在济南万象城工程的应用

选用丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、功能性单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、改性异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)为聚合单体,在引发剂、链转移剂的作用下,通过自由基聚合反应,合成高保坍型聚羧酸减水剂(BT-C);通过对C60混凝土性能测试,发现BT-C能有效解决普通聚羧酸减水剂在新拌混凝土中表现出的坍落度、扩展度损失快等问题;将BT-C与普通聚羧酸减水剂复配使用,成功拌制出满足山东济南华润万象城项目的 C60高强混凝土。     

有机胺改性聚羧酸系高性能减水剂的试验研究

对四种聚羧酸系高性能减水剂进行了有机胺改性研究,优化出最佳改性工艺,并从分子链结构搭配的角度分析了有机胺的改性机理,结果表明:改性后的聚羧酸系高性能减水剂A对水泥的分散性能仅起到抵消缓释作用,聚羧酸系高性能减水剂B,C,D改性后对水泥的分散性能有很大的提高,尤其是对保坍性能较差的减水剂,改性后的减水剂对混凝土的流变性能与水泥净浆流动度的变化规律基本一致。     

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。     

聚羧酸系减水剂结构与性能关系的试验研究

在水溶液体系中，由带有羧酸基的丙烯酸（AA），带磺酸基的甲基丙烯磺酸钠（MAS），带聚氧化乙烯基乙二醇与过量的丙烯酸部分酯化物（PA）等单体合成聚羧酸系减水剂，试验通过检测合成溶液中的不饱和双键残余浓度，提出聚合物的单元化学结构，分析了磺酸基及侧链长度对减水剂性能的影响，并且对比了掺其它类型商用减水剂混凝土的一些性能。     

一类新型磷酸基超塑化剂的合成及性能研究

合成一类新型磷酸改性聚羧酸超塑化剂分子,这类聚合物特点是以聚丙烯酸和磷酸分别作为主链结构和吸附基团,其化学结构和分子量可以分别通过红外光谱和高效凝胶渗透色谱分析而确定。针对新合成减水剂的分散能力、吸附行为以及抗粘土性能进行了相关研究,结果发现磷酸改性聚羧酸减水剂不但能够提供优异的初始分散和分散保持能力,同时对含粘土骨料也具有良好的适应能力。     

缓释型聚羧酸减水剂的合成及性能优化

缓释型聚羧酸减水剂是在聚合过程中减少分子链中的羧酸基团,增加酯基及其衍生物而得到,该类减水剂可在碱性环境下缓慢释放出具有分散作用的减水基团。在此原理基础上,该文通过单因素试验初步选定了合成工艺参数,再利用正交试验进行优化,确定最佳合成方案。经混凝土性能测试表明,该缓释型聚羧酸减水剂缓释速度适中,混凝土保坍性能良好。     

聚羧酸改性萘系高效减水剂的制备与性能

利用分子设计原理，在萘系减水剂分子主链上引入聚羧酸支链，使其兼具萘系和聚羧酸系减水剂的优点。合成的聚羧酸接枝改性萘磺酸甲醛缩合物高效减水剂(MNS)，对混凝土具有比萘系高效减水剂优异的减水效果和低的坍落度损失。     

聚羧酸减水剂与改性木质素的复配研究

聚羧酸系高性能混凝土减水剂以其高效的减水率在混凝土外加剂中得到了日益广泛的应用,但其成本高,对引气剂、消泡剂选择性强,容易产生泌水和离析等缺点也限制了其应用的推广;而改性木质素减水剂具有成本低廉,适应性强等特点,二者复配后功能互补,可以提升减水性能,并改善混凝土的工作性能。本文通过采用不同的聚羧酸减水剂与改性木质素进行复配,并对掺复配物的砂浆及混凝土的流动性进行测试,从而得出聚羧酸与改性木质素复配的合适配比。     

改性聚羧酸减水剂在C30商品混凝土应用中与水泥适应性的试验研究

主要研究改性聚羧酸减水剂在C30商品混凝土中应用时与水泥的适应性问题.结果表明,同一种聚羧酸减水剂与不同水泥的净浆流动度试验结果差异较大;聚羧酸减水剂与不同水泥的净浆流动试验和混凝土性能试验无相关性:应用时,应通过混凝土性能试验来评价聚羧酸减水剂的减水率、适应性等性能,初始净浆流动度仅可作为衡量聚羧酸减水剂产品质量稳定性的指标.     

粉体聚羧酸减水剂的制备

采用聚乙二醇单甲醚1000、聚乙二醇单甲醚2000、甲基丙烯酸、阻聚剂、催化剂、引发剂合成聚羧酸减水剂,并进行喷雾干燥,得到性能良好的粉末聚羧酸减水剂.通过采用GPC对合成的减水剂进行表征,可知大单体的制备工艺和减水剂的合成工艺是可行的.通过不同隔离剂种类及粒径对粉体聚羧酸减水剂贮存稳定性的影响试验结果表明,在等量隔离剂下,采用粒径小的隔离剂的粉体聚羧酸减水剂贮存稳定性更佳.将该粉体减水剂添加到保温粘结砂浆中,可提高保温粘结砂浆与聚苯板的拉伸粘结性能,聚苯板湿拉拔破坏面积明显增大;应用于混凝土中,水泥适应性及混凝土性能良好.     

聚羧酸减水剂官能团和分子结构对混凝土抗裂性能的影响

以水泥净浆开裂时间和混凝土28d拉压比为标准,评价混凝土抗裂性能。分析了合成的聚羧酸减水剂中羧基、氨基、磺酸基、羟基、酯基等各官能团比例、聚醚支链长短、减水剂分子量大小等因素对混凝土抗裂性能的影响。实验结果表明:聚羧酸减水剂分子结构中羧基含量增加,羟酯基与羧基摩尔比为1:1.5时,聚羧酸减水剂对混凝土的抗裂性能较好;支链聚合度大,减水剂分子量大,混凝土抗裂性能提高;氨基、磺酸基对混凝土抗裂性影响较小。初步探讨了聚羧酸减水剂提高混凝土抗劈裂性能的机理。     

降粘型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸、自制磷烯烃单体M-P、甲基丙烯磺酸钠为主要聚合单体,巯基丙酸为链转移剂,通过双氧水-抗坏血酸引发,采用一步合成方法,制备一种适合高强混凝土用的降粘型聚羧酸减水剂。研究了酸醚比,甲基丙烯磺酸钠、磷烯烃单体M-P、引发剂用量,反应温度等因素对降粘型聚羧酸减水剂性能的影响,确定了降粘型聚羧酸减水剂的最优的合成工艺:反应温度为85℃,酸醚比为7,甲基丙烯酸用量为0.4,磷烯烃单体M-P用量为0.3,引发剂用量为5%。相同掺量下自制降粘型聚羧酸减水剂的性能基本与国外降粘型聚羧酸减水剂持平,明显优于国粘型聚羧酸减水剂。     

酰胺型聚羧酸系减水剂的合成研究

制备了一种酰胺型聚羧酸系减水剂,研究了主链分子量、主链组成以及侧链接枝密度对其减水保坍性能的影响,通过FTIR、GPC对其结构进行了表征,最后与聚羧酸醚(AA/HPEG共聚物)、聚羧酸酯(MAA/MPEGMA共聚物)等两类聚羧酸系减水剂进行了性能对比。结果表明:主链分子量约4 000、主链组成是摩尔比AA/MAA=3∶1的共聚物、侧链接枝密度为20%的酰胺型聚羧酸系减水剂综合性能最好,其混凝土减水率、坍落度保持和抗压强度等性能均优于聚羧酸醚和聚羧酸酯两类减水剂。     

降冰片烯二酸酐改性抗泥型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

采用降冰片烯二酸酐以不同的摩尔比对聚醚(GPEG)的侧链进行改性,合成抗泥型聚羧酸减水剂XM-1和XM-2,使聚羧酸减水剂的侧链结构不易被黏土的层间结构吸附。试验结果表明:合成减水剂XM-1和XM-2在蒙脱土、伊利土、高岭土等3种黏土中均不被吸附;其中XM-1对水泥净浆的分散性良好,XM-2几乎无分散效果;在砂子含泥量为12%的混凝土体系中,普通聚羧酸减水剂需提高到1.69倍的掺量才能与含泥量为0的混凝土体系达到相同的坍落度和扩展度,而对于XM-1则无需提高掺量。