基于流变模型的降黏型聚羧酸减水剂的试验研究

为解决高强混凝土存在的黏度过高影响施工的问题,本研究对减水剂分子结构进行设计,提高了聚羧酸减水剂对低水胶比胶凝材料体系的黏度调节能力。以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸、巯基丙酸等为原材料,分别加入功能性单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯(HEMAP),通过自由基聚合反应合成了降黏型聚羧酸减水剂。通过红外光谱仪对减水剂结构进行表征,结合流动度测试探究了其分散性能规律,结合流变学测试定性分析了其降黏性能规律。实验结果表明,适量掺加三种功能单体时,合成的聚羧酸减水剂不仅获得了良好的分散性,而且降黏效果显著;流变学测试结果与Bingham流变模型具有良好的相关性,可以反映减水剂的降黏性能规律。     

缓释型聚羧酸减水剂的研究进展

缓释型聚羧酸减水剂可控制减水剂分子对水泥颗粒的分散作用进程,并在一定时间内持续分散水泥颗粒,有效缓解混凝土坍落度经时损失过快的问题,使混凝土拌和物在长时间内具备良好的工作性能、力学性能和耐久性能。本文综述了近年来缓释型聚羧酸减水剂的研究进展,分类介绍了物理缓释型、化学缓释型以及物理/化学双重缓释型聚羧酸减水剂的结构、性能及作用机理,并对其应用前景进行了展望。     

降低高强混凝土黏度的减水剂制备与机理研究

根据分子结构设计原理,以马来酸酐与异戊烯醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚大单体为主要反应原料,以甲基烯丙基磺酸钠为链转移剂,合成一款减水剂.采用凝胶渗透色谱、红外光谱、核磁氢谱等测试手段获得了合成产物的分子量及分子量分布等结构参数信息,同时比较了该减水剂与普通减水剂在表面张力、对水泥颗粒吸附行为、Zeta电位、水泥净浆流动性、水泥净浆流变性能及新拌混凝土应用性能方面的差异.性能评价结果表明,该减水剂具有良好的降黏效果,本工作还分析了其降黏作用机理.     

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。     

抗泥敏感性聚羧酸减水剂的研究进展

聚羧酸减水剂因具有低掺量、高减水及绿色环保等优点备受青睐,但在实际应用中也常伴有因混凝土骨料泥含量过高而导致的相容性差、减水率低及坍落度损失大等问题,抗泥敏感性差已成为制约聚羧酸减水剂向更广层面应用的重要现实问题之一。文中从聚羧酸减水剂发展现状与面临的泥敏感性入手,阐述了聚羧酸减水剂对水泥、黏土和水泥/黏土分散体系的作用机理,在此基础上总结概括了改善和提高聚羧酸减水剂抗泥敏感性的应对措施,并对抗泥敏感性聚羧酸减水剂未来发展与应用进行了预测和展望。     

聚羧酸系高性能减水剂的研究现状及发展趋势

首先简要回顾了减水剂的发展历程,综述了聚羧酸减水剂的结构和应用情况.然后分别从吸附-分散、胶体化学和界面化学角度,系统总结和分析了聚羧酸减水剂的构效关系和作用机理的最新研究进展.最后,根据目前研究和应用中存在的问题及将来发展的需求,提出了今后的发展方向.     

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。     

交联型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG?2400)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)及氨基封端的聚乙二醇(H2 N?PEG?NH2)为主要原材料合成了一种微交联型(抗泥、保坍、减水)聚羧酸减水剂M42.探究了酸醚比、丙烯酸羟乙酯(HEA)的用量、抗泥单体氨基封端的聚乙二醇的用量对聚羧酸减水剂的影响.并通过红外光谱分析证实分子结构,采用红外光谱和热失重(TG)分析了M42在蒙脱土的表面吸附,采用XRD分析了蒙脱土对M42层间吸附的影响.最后,评价了M42对含蒙脱土的水泥净浆流动度、混凝土损失及抗压强度的影响.结果表明:当酸醚比为2.0,HEA和氨基封端的聚乙二醇的用量分别为大单体用量的2.9％和4.4％时,该产品同时具备抗泥、保坍及减水效果,综合性能优于市场同类产品.     

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。     

乳液聚合合成单分散纳米级PMMA微球

采用乳液聚合法制备了单分散性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纳米微球,分析了聚合过程中不同单体滴加时间、不同表面活性剂用量、不同引发剂用量以及不同引发剂种类等因素对聚合体系中微球的粒径以及粒径分布的影响,研究表明,PMMA微球的粒径随单体滴加时间、表面活性剂用量、引发剂用量的增加而减小;采用AIBN引发剂制备的微球的粒径较采用KPS引发剂大。     

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。     

蒙脱土对聚羧酸减水剂的吸附行为研究

为揭示聚羧酸减水剂对砂石含泥量敏感机理,本实验研究了聚羧酸减水剂在蒙脱土上的吸附行为.采用紫外分光光度法,系统研究了聚羧酸减水剂溶液浓度、吸附时间和温度对蒙脱土吸附聚羧酸减水剂的过程及其吸附量的影响;利用Fourier红外光谱,表征分析了聚羧酸减水剂嵌入蒙脱土内部微观结构变化.结果表明:聚羧酸减水剂溶液浓度对蒙脱土层间吸附量影响较小;一定浓度的聚羧酸减水剂在蒙脱土表面的吸附量随吸附时间变化具有饱和吸附性;吸附时间小于90 min时,随时间延长,层间吸附量增大变化明显;吸附温度升高,聚羧酸减水剂在蒙脱土上的表面吸附和层间吸附量均增大;吸附聚羧酸减水剂后的蒙脱土,具有明显的减水剂特征吸收峰,聚羧酸减水剂嵌入了蒙脱土内部.聚羧酸减水剂在蒙脱土上的吸附为表面吸附和嵌入吸附.降低聚羧酸减水剂溶液浓度、缩短吸附时间、降低吸附温度,有利于减少聚羧酸减水剂在蒙脱土表面上的吸附;缩短吸附时间和降低吸附温度,可有效减少聚羧酸减水剂嵌入蒙脱土的驱动力,降低嵌入吸附量;最终达到提高聚羧酸减水剂对砂石含泥量适应性的目的.     

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。     

掺加改性淀粉制备聚羧酸减水剂及其应用

选取经过降解处理的羧甲基淀粉醚(CMS-Na)代替部分异戊烯基聚氧乙烯醚(TPEG)制备一种新型聚羧酸系减水剂(PC2),利用水泥净浆单组分试验得出CMS-Na对TPEG的最佳替代量为15%。另外,用红外光谱(FTIR)对CMS-Na及聚羧酸减水剂的分子结构进行了表征。结果表明,掺加CMS-Na合成的PC2不仅降低了原材料的成本,而且具有良好的分散性和保塑性,同时不影响混凝土强度。     

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℃。     

导电聚苯胺材料的乳液聚合研究进展

认为乳液聚合法是改善聚苯胺可加工性的一条有效途径，并介绍了当今若干新兴的乳液聚合法在制备导电高分子方面的运用，对其中已实步用于制备聚苯胺的微乳液聚合、核壳乳液聚合等几种乳液聚合方法进行了较全面的阐述。