聚羧酸系超塑化剂对水泥净浆性能的影响

采用萘系(JM)和聚羧酸系(PCA)超塑化剂添加到水泥净浆中,分别测量水泥净浆的流动度、流动度损失、外加剂在水泥颗粒表面的吸附率以及Zeta电位,并说明它们之间的关系.结果表明:萘系减水剂掺入到水泥净浆中5 min的吸附率达到79.87%;而聚羧酸系超塑化剂5 min吸附率只有28.27%,最大达到45%左右.但聚羧酸系超塑化剂吸附率随时间延长而增加,而萘系减水剂吸附率基本没有变化.掺聚羧酸系超塑化剂水泥颗粒表面zeta电位为正值,并随时间延长而增加;而掺萘系Zeta电位为负值,且绝对值随时间延长而减小.     

聚羧酸减水剂的合成条件对水泥净浆流动度的影响

讨论合成条件对水泥净浆流动度的影响,确定适宜的合成条件。试验表明:引发剂用量达到大单体质量的6.8%,大单体、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯磺酸钠和丙烯酰胺的质量比为1∶0.235∶0.100∶0.027,反应温度约为80℃,反应时间为6~7 h,制备出了水泥净浆流动度为280 mm、分散性能较好的聚羧酸减水剂。红外光谱表明,聚羧酸减水剂分子中包含羟基(-OH)、磺酸基(-SO-3),羧基(-COOH)、酰胺基(-CONH2)、醚基(-O-)等特征官能团,说明特征官能团对聚羧酸减水剂的性能起着重要作用。     

石膏对水泥表面吸附聚羧酸系超塑化剂的影响

采用总有机碳分析仪TOCMultiN/C3100,通过调整石膏含量和形态,考察可溶性SO42-对聚羧酸系超塑化剂在水泥颗粒表面吸附行为的影响.结果表明:随着石膏含量的增加,可溶性SO42-增加,超塑化剂在水泥上的吸附量和吸附率则逐渐减少;不仅不同形态的石膏对超塑化剂的吸附行为有一定影响,而且形态相同、种类不同的石膏对超塑化剂的吸附行为也有一定影响.提出了可以通过增减SO42-的量来改变水泥和聚羧酸系超塑化剂之间吸附量的建议.     

聚羧酸减水剂分子结构对含膨润土水泥砂浆流动性的影响

研究了聚羧酸减水剂分子结构变化对其在膨润土表面的吸附量的影响,考察了膨润土颗粒的Zeta电位、含膨润土水泥净浆的流变性能和砂浆的流动度随聚羧酸减水剂分子结构的变化。结果表明,增大羧基密度和延长聚氧乙烯侧链长度均有利于减小膨润土对聚羧酸减水剂的吸附量,醚类聚羧酸减水剂的吸附量远低于酯类聚羧酸减水剂。提高醚类聚羧酸减水剂的羧基密度和侧链长度均有利于改善含膨润土砂浆的流动性。     

聚羧酸系超塑化剂的合成工艺研究

本文通过将甲氧基聚氧乙烯醚(PEG)与甲基丙烯酸在一定条件下酯化,得到具有聚合活性的大单体—甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯,然后将其与丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠等在水相体系中进行共聚合反应,合成了一种具有良好分散效果的聚羧酸超塑化剂,并主要研究了聚合反应条件对聚羧酸系高效减水剂性能的影响。结果表明:在聚合反应过程中,加热方式、聚合反应温度、单体溶液的滴加速度、甲氧基聚氧乙烯甲基丙烯酸酯的分子量、以及链转移剂等都会对聚合反应产生一定的影响。此外,本文还对目前国内外效果较好的几种聚羧酸高效减水剂进行了对比实验,通过对比发现:本文所合成的聚羧酸高效减水剂已达到国内先进水平。     

石膏对新型聚羧酸系超塑化剂在水泥表面吸附行为的影响研究

通过调整石膏含量和形态,考察硫酸根离子对聚羧酸系超塑化剂在水泥表面吸附行为的影响.试验结果表明,随着石膏含量的增加,超塑化剂在水泥上的吸附量和吸附率都逐渐减少.石膏的形态对吸附行为有一定的影响,无水石膏的加入使聚羧酸系超塑化剂在水泥上的吸附率增大;相同形态(均为二水石膏)、不同种类的石膏吸附率不同,磷石膏的吸附率更大.提出了可以通过增减硫酸根离子的量,来改变水泥和聚羧酸系超塑化剂之间的吸附量.     

聚羧酸超塑化剂稳定分散石膏浆体的研究

研究了甲基丙烯酸-甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物(MAA-MPEGMA)、马来酸酐-烯丙基聚乙二醇醚共聚物(MA-APEG)、丙烯酸-烯丙基聚乙二醇醚共聚物(AA-APEG)这3种梳形聚羧酸接枝共聚物以及丙烯酸均聚物(PAA)对石膏粉体的分散性能.结果表明:聚合物侧链长度越短、相对分子质量越小、电荷密度越高,对石膏的分散性能越好,同时凝结时间也越长;聚羧酸共聚物能够改善石膏硬化体的微观结构和孔结构.掺加聚羧酸共聚物后显著降低了石膏硬化体的孔隙率;但是也明显增大了石膏硬化体的平均孔径和孔径分布.红外光谱分析表明,聚羧酸共聚物在石膏颗粒表面的吸附是一种化学吸附.3种共聚物对石膏的吸附强度顺序是:马来酸共聚物丙烯酸共聚物甲基丙烯酸共聚物.     

聚羧酸系超塑化剂分子结构对C3S水化行为的影响

采用等温量热仪、热分析、扫描电镜等测试手段,研究了3种聚羧酸系超塑化剂(PCs)对硅酸三钙(C3S)水化行为的影响;采用总有机碳测定了不同分子结构的PCs在C3S颗粒上的吸附动力学。结果表明：PCs的掺入大大增加了C3S的诱导期;减缓了C3S的早期水化,但对水化后期发展有利,其中主链为马来酸酐的PC1对C3S水化3 d的减缓作用最强;共聚物大部分残留在孔隙液中,其所含的羧酸根含量与对C3S的减缓作用呈线性关系;对C3S诱导期的增加可能是改变了氢氧化钙的临界饱和度。     

聚羧酸系高性能超塑化剂在水泥混凝土的应用

简要地综述了聚羧酸系超塑化剂的制备方法、作用机理、分子结构与性能之间的关系,阐述了聚羧酸系超塑化剂在实际工程应用中的一些优点和存在的问题,详细介绍了聚羧酸系超塑化剂与水泥相容性以及对混凝土的流动性、含气量和耐久性等因素的影响。     

不同粘土对聚羧酸系减水剂应用性能的影响

试验测定了两种不同粘土对掺加聚羧酸系减水剂砂浆的流动度的影响,发现这两种粘土对砂浆流动性影响相差很大。采用TOC方法测得聚羧酸系减水剂在水泥和粘土吸附量和吸附量随时间的变化规律,发现粘土对聚羧酸系减水剂具有强烈的吸附作用。在此基础上尝试选用一种添加剂与聚羧酸系减水剂复合使用来减少粘土对聚羧酸系减水剂应用的不良作用。     

木质素磺酸盐改性聚羧酸减水剂的合成

采用自由基共聚法,将大单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPA)、木质素磺酸钠(LS)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯磺酸钠(MAS)4种单体进行共聚,合成木质素磺酸盐改性聚羧酸减水剂。在n(AA)∶n(MPA)∶n(MAS)=5.0∶1.0∶1.0,引发剂用量为2.5%,LS用量为9%,反应温度80℃和反应时间为5 h的条件下合成的减水剂,掺量为0.2%、水灰比为0.29时,掺减水剂水泥净浆初始流动度达290 mm、30 min经时流动度为285 mm,流动度保持性良好。减水剂PC-LS掺量为0.4%时,砂浆的减水率达30%。     

聚醚型高效聚羧酸减水剂结构与性能关系研究

研究了不同分子量的主、侧链分子结构的聚醚型高效聚羧酸系超塑化剂对水泥净浆流变性能的影响,测试水泥净浆的初始流动度和流动度损失,测量聚醚型高效聚羧酸减水剂在溶液中的表面张力的大小.结果表明:表面张力的大小和主链分子量的大小主要关系着初始净浆流动度的大小,而侧链分子量的大小则与控制净浆流动度损失密切相关.     

水泥水化对聚羧酸减水剂吸附及净浆流动性变化的影响

自密实混凝土(SCC)的流动性保持能力同流动性一样具有十分重要的工程意义。为了从本质上分析自密实混凝土浆体流动性随时间变化的现象,以SCC中对流动性起关键影响作用的基本组成相(水泥净浆)为研究对象,试验使用水泥粉体和两种不同作用类型的聚羧酸减水剂(PC)配制净浆,每隔一定时间检测净浆的流动性、浆体中PC的吸附量以及水化产物的变化情况,分析水泥水化对PC吸附及净浆流动性变化的影响原因。结果表明,单位面积水泥颗粒或水化产物上PC吸附量和净浆流动性间呈现较强的正相关性;早期水化产物钙矾石(AFt)的生成对流动性保持不利。研究为从材料特性方面进行改进,设法减少早期水化产物AFt的生成以提高浆体流动性保持能力提供理论基础。     

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.     

聚羧酸高效减水剂的试验研究

通过对自制聚羧酸高效减水剂PC23的ξ电位、净浆流动度、凝结时间及混凝土性能等试验结果表明,该产品具有高分散性和分散保持性,对水泥有良好的适应性,并且凝结时间正常;在混凝土中掺量为1.2%时,减水率可达30%,1h坍落度几乎不损失。     

聚羧酸高效减水剂合成试验研究

通过聚醚、顺酐与甲基丙稀磺酸钠等单体在引发剂作用下通过三元共聚反应,合成的一种具有良好分散效果的聚羧酸塑化剂.并通过正交试验优化了合成工艺,对其性能进行了表征,分析了不同单体对其性能的影响程度.     

不同引发剂对醚类聚羧酸减水剂性能的影响

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、烯丙醇聚氧乙烯醚(APEG)、丙烯酸(AA)为原料,分别以双氧水(H_2O_2)和过硫酸铵((NH_4)_2S_2O_8)为引发剂,采用原位聚合法合成了聚羧酸系减水剂。通过对合成的聚羧酸减水剂进行水泥净浆流动度试验,结果表明自制的聚羧酸减水剂对水泥浆体有较好的分散性和分散性保持性。在红外线光谱的检测下得到了试验所需观测到的羟基、羰基、醚键等官能团。     

聚羧酸系与缓凝剂复合对混凝土耐久性的影响

通过用聚羧酸系高效减水剂与葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、木钙、糖钙四种缓凝剂复合,研究其复合后对硬化混凝土耐久性能的影响,研究结果表明：与单独使用聚羧酸系相比,复合适当缓凝剂能显著降低混凝土的56 d氯离子扩散系数,其抗渗性能明显提高。