聚羧酸系混凝土减水剂的研究进展及发展趋势

详细介绍了聚羧酸系混凝土减水剂的分子结构、作用机理、制备方法及其性能的影响因素.简要概述了国内外聚羧酸系混凝上减水荆的研究进展,并提出了今后聚羧酸系混凝土减水剂的发展方向.     

聚羧酸减水剂在高性能混凝土中的应用

使用聚羧酸系高效减水剂作为高性能混凝土的外加剂,即使在低剂量时也具有很高的减水性能。实验证明:聚羧酸系高效减水剂可以大大降低混凝土的粘度,同时还能有效地控制混凝土的塌落度。使用聚羧酸系高效减水剂对混凝土具有一定的缓凝作用,对比实验发现,使用聚羧酸系高效减水剂比使用磺化萘系减水剂凝固时间要长。使用聚羧酸系高效减水剂,28天后的混凝土强度比使用磺化萘系减水剂要提高10%以上。实验还证明使用聚羧酸系高效减水剂时,同时添加消泡剂可以降低混凝土的含气量,提高混凝土的强度。     

西北地区砂料中泥对聚羧酸减水剂作用机理研究

以砂中洗出泥土和自制聚醚型聚羧酸减水剂为研究对象,通过XRF、XRD、SEM、IR、BET等分析技术测试泥土吸附聚羧酸减水剂前后物化结构变化特征,探讨了西北区域砂料所含泥土对聚羧酸减水剂的作用机理.结果表明:西北区域砂中所含泥土中黏性矿物含量较低,泥土中大部分空隙被碳酸盐填充,其对聚羧酸减水剂的吸附行为主要发生在泥土片状结构的边棱上;在碱性水溶液环境中,泥土矿物本身富含的钙、镁、铁等金属离子与聚羧酸减水剂结构中的-COOH、-OH等活性阴离子官能团缔合,从而形成了泥土对聚羧酸减水剂的吸附,金属离子起到了桥梁作用;泥土具有吸水溶胀性,泥土对聚羧酸减水剂和水的吸附能力强于水泥,导致作用于水泥的水和聚羧酸减水剂减少,从而降低了聚羧酸减水剂对水泥的分散性.     

新型混凝土用聚羧酸减水剂的制备及性能研究

针对传统混凝土用聚羧酸减水剂对砂石集料要求较高、无法在一些特殊混凝土中发挥作用的问题,提出一种新型混凝土用聚羧酸减水剂的制备方法。实验首先对聚羧酸减水剂的制备工艺和配比进行优化,并对聚羧酸减水剂的减水性能进行研究。减水剂最佳配比：引发剂用量为1.0%,反应温度为65℃,链转移剂的用量为0.4%,酸醚比为4∶1,减水剂pH值为6～7,功能单体为小于8%的苯乙烯和10%的甲基丙烯酸。当减水剂掺量为15%时,制备的水泥砂浆初始流动度达到195mm,抗折强度约为7.3MPa,抗压强度约为44MPa。将减水剂用于沙漠砂混凝土和黏土混凝土时,均表现出良好的适应性,说明该方法制备的减水剂可以在特殊混凝土中发挥作用。     

聚羧酸系高效减水剂的合成研究

在水溶液体系中以过硫酸盐为引发剂,用马来酸(MA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)和聚乙二醇(EG)为单体接枝共聚合成减水剂,研究了不饱和单体的物质的量比、引发剂用量、反应时间、反应温度等因素的影响,得出了合成聚羧酸系减水剂的最佳配比和合成条件,对该减水剂进行了性能试验,结果表明聚羧酸系减水剂具有优良的分散性能和保坍性,是一种高性能混凝土减水剂。     

硫酸盐对不同侧链分子量聚羧酸减水剂分散性的影响

通过测定Na2 SO4和CaSO4·2H2O对掺侧链分子量不同的聚羧酸减水剂时水泥净浆流动度及砂浆扩展度的影响来表征硫酸盐对聚羧酸减水剂分散性的影响.结果发现:硫酸盐对聚羧酸减水剂的减水分散性能有不利影响;Na2SO4对聚羧酸减水剂分散性的负面影响较CaSO4·2H2O更显著;此外,侧链分子量较大的聚羧酸减水剂对Na2 SO4更加敏感.     

含泥量对掺聚羧酸减水剂混凝土性能的影响

将砂中水洗出来的泥掺入低、中、高强度等级混凝土(C25、C40、C70)中,研究不同含泥量对掺聚羧酸减水剂混凝土拌合物的工作性及混凝土强度、抗氯离子渗透性能与抗碳化性能的影响.结果表明:随含泥量的增加,混凝土拌合物工作性逐渐变差;混凝土抗压强度降低,对C40和C70等级混凝土抗压强度影响显著;三种强度等级混凝土抗氯离子渗透性能均显著下降;C25和C40等级混凝土抗碳化性能明显下降,而C70混凝土抗碳化性能影响不大.     

降粘型聚羧酸系减水剂的合成研究

粘度高和流速慢的问题影响着高标号混凝土的应用.研究了不同分子量的大单体甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸(MAA)合成降粘型聚羧酸系减水剂,并探讨了各共聚单体的作用原理,确定了合成产品的最佳工艺条件为:MPEGMA1200:MAA:MMA的摩尔比为1:3.0:0.3;(NH4) 2S2O8和Na2 SO3的质量比1:0.5;(NH4)2S2O8和链转移剂用量分别为单体总质量的2.5 wt％和2.1 wt％.与市场上主要的聚羧酸系减水剂产品相比,合成产品能显著降低高标号混凝土的粘度,与国外同类产品接近.     

采用聚羧酸系减水剂配制大掺量粉煤灰混凝土的试验研究

对低水胶比、大掺量粉煤灰混凝土的强度、坍落度等性能进行了试验研究，对粉煤灰在混凝土中的作用提出了新的认识，并介绍了聚羧酸系减水剂在大掺量粉煤灰混凝土中的应用情况。     

聚羧酸系高效减水剂在高强高性能混凝土工程中的应用

利用DH型聚羧酸系高效复合减水剂和Ⅰ级粉煤灰的优化组合,成功配制了C60W 6F200高强高性能混凝土,通过工程实际应用,能够满足混凝土的施工性和硬化后的物理力学性能及耐久性能。     

早强型聚羧酸系复合减水剂试验研究

采用有机早强剂三乙醇胺,无机早强剂硝酸钙、硫酸钠与自制早强型聚羧酸系减水剂(BS-C3)进行复配改性,运用正交试验分析法,探讨了早强剂掺量对减水剂性能的影响,综合考虑得出最佳复配组合。试验结果表明,采用最佳复配组合改性而成的早强型聚羧酸系复合减水剂与BS-C3减水剂相比,分散性和减水率基本保持不变,混凝土的3天早强性能提高11.03%。     

不同掺合料混凝土与锈蚀钢筋间粘结-滑移力学性能试验研究

采用中心拉拔法对普通混凝土(PC)、水泥基渗透结晶防水混凝土(CCCW)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)与热轧带肋钢筋进行粘结-滑移试验。通过电化学锈蚀方法对钢筋进行加速锈蚀,研究锈蚀后钢筋与混凝土粘结性能。结果表明:在混凝土中引入适量聚丙烯纤维及水泥基渗透结晶防水材料能够显著提升其对钢筋的极限粘结强度,分别提高了20.8%、6.8%;无论是否添加掺合料,钢筋-混凝土拉拔试件的极限粘结力均随着锈蚀率的增大呈线性下降趋势。基于锈蚀构件拉拔试验结果,拟合出不同混凝土的极限粘结强度与锈蚀率计算公式,发现随着锈蚀率的增大,聚丙烯纤维及水泥基渗透结晶防水材料能减缓钢筋-混凝土极限粘结强度下降速度。     

不同链转移剂对聚羧酸减水剂性能的影响

以聚乙二醇单甲醚为原料,采用先酯化后聚合的方法,以过硫酸盐为引发体系,分别选用巯基乙酸、甲基丙烯磺酸钠、异丙醇这三种市场上常见的链转移剂制备得到聚羧酸减水剂,研究不同链转移剂对减水剂性能的影响规律。得出以甲基烯丙基磺酸钠作为链转移剂合成的聚羧酸高性能减水剂的分散性能最好。     

聚羧酸减水剂安全生产对策研究

对聚羧酸高性能减水剂生产过程中的危险性和危害性进行了辨识,确定了生产中存在的主要危险、有害因素,并对主要危险、有害因素及安全隐患,提出了消除、预防和减弱的科学、合理、可行的安全技术措施和管理对策,以达到最低的事故率和最优的安全投资效益,为聚羧酸减水剂的安全生产工作提供决策参考。     

大掺量粉煤灰对聚羧酸盐减水剂自密实混凝土性能的影响

本文主要研究在一定水灰比（0．36）条件下,不同掺量粉煤灰以及不同掺量的聚羧酸盐减水剂对自密实混凝土塌落扩展度、密度、抗压强度、吸附作用等指标的影响。试验结果说明：高掺量粉煤灰的自密实混凝土有足够的强度;随着粉煤灰的增加,其吸水率增大;聚羧酸盐减水剂的掺量为0．7％时,自密实混凝土可以得到更好的工作性和抗压强度。     

聚羧酸系减水剂的合成及流动度研究

以聚乙二醇和甲基丙烯酸为原料,在催化剂作用下,通过酯化合成出甲基丙烯酸聚乙二醇单酯,通过正交试验得到制备大单体的最佳反应条件。并以甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠和自制大单体为主要原料合成聚羧酸减水剂,通过正交试验确定了最佳反应条件:在单体摩尔比n(MAA)∶n(MPEGMAA)∶n(SMAS)=3∶1∶1,引发剂用量为7.0%,反应温度为75℃,反应物浓度为25%,反应时间为3.0h的条件下,所得产品可使水泥净浆的流动度达到296mm。产品经红外光谱分析,证明为目标产物。     

聚羧酸减水剂分散保持性的研究

从提高减水剂分散保持性的角度考虑,在烯基聚醚类聚羧酸减水剂合成过程中,通过引入酰胺基团和部分交联聚合物,缓慢释放具有分散功能的聚合物分子,使分散性能的经时损失得以变小,提高了烯基聚醚类聚羧酸减水剂的分散保持性能。     

早强型聚羧酸减水剂在装配式混凝土构件中的应用

为基于早强型聚羧酸系减水剂的特殊性能。本试验采用简单复合工艺,引入酰胺基、磺酸基等基团,合成了早强型聚羧酸系减水剂A30,经现场C30装配式混凝土试配,该早强型减水剂对比普通减水剂具有高减水率、明显的早强功能;1d混凝土的抗压强度可达20.5MPa,7d可达40.2MPa,其微观图谱显示较多的钙矾石和水化硅酸钙等水化产物。     

双掺粉煤灰及聚羧酸减水剂再生混凝土抗渗性能及干缩性能研究

采用双掺粉煤灰及聚羧酸系高性能减水剂技术,对再生混凝土进行改性处理,制备了C15、C20、C25、C30改性再生混凝土。研究了改性再生混凝土抗渗性能,干缩性能及微观性能。结果表明:28d抗渗等级达到W6以上,90d收缩率小于679×10~(-6),形成了0.2~0.8μm的CSH凝胶,提高了再生混凝土的抗渗性能与干缩性能。     

聚羧酸系高性能减水剂研究进展

聚羧酸系减水剂具有减水率高、保坍性好、生产工艺简单及使用过程绿色环保等特点,是高效减水剂的理想品种。文章对聚羧酸减水剂的国内外研究及现状进行了综述,指出国内聚羧酸减水剂研究应注意问题,并对其研究前景进行了展望。