聚羧酸减水剂在脱硫石膏中的应用性能优势

测试了木质素类、萘系、磺化三聚氰胺系和聚羧酸系减水剂这4种石膏制品常用减水剂对脱硫石膏分散性、凝结时间以及强度的影响.结果表明,聚羧酸减水剂具有优异的分散性能,对凝结时间及试块强度的影响较小.通过提高聚羧酸减水剂的掺量,可以获得高的减水率,从而降低了水膏比,提高了石膏制品的强度;对比掺加不同减水剂的石膏硬化体的晶型结构可以发现,掺聚羧酸减水剂的石膏晶体结晶性好且分布均匀;提高减水率可以缩短石膏制品达到绝干的干燥时间,起到节能降耗的作用,具有显著的经济效益.     

聚羧酸减水剂在石膏基体系中的试验研究

研究了聚羧酸减水剂对纯石膏和石膏自流平砂浆分散性和强度的影响。采用醚类大单体合成了适用于石膏基体系的聚羧酸减水剂PC-3,并与2种市售石膏基专用减水剂PC-1、PC-2进行比较。结构分析表明,3种减水剂具有相似的分子结构,三者分子质量大小排序为PC-2PC-1PC-3,其中以PC-1的分子质量分布最宽,而PC-3的最窄。在纯石膏中,PC-1减水率最低,而PC-3在掺量为0.2%和0.3%时减水率分别达到19.9%和24.8%,分散性接近PC-2。在石膏自流平砂浆中,掺PC-3的自流平砂浆初始和30 min流动度均大于掺PC-1,略差于掺PC-2,而三者对砂浆强度影响差别不大。     

新型聚羧酸系减水剂在建筑石膏中的应用研究

研究了聚羧酸系减水剂对建筑石膏流动度及石膏晶体形貌的影响.采用大分子单体法合成了新型聚羧酸减水荆PC-1,并与2种市售同类减水剂PC-S、PC-B进行比较.结果表明,聚羧酸型减水剂可以提高建筑石膏的流动性和强度.其中,PC-1掺量为1.5%时,减水率达21.4%;掺量为0.7%时,建筑石膏的抗折强度提高31%、抗压强度提高76%.其多种活性基团提高了螯合能力和分散稳定性,促使建筑石膏形成网状结构.     

高保坍型聚羧酸减水剂的合成及性能表征

研制了一种高保坍型聚羧酸减水剂,可以在炎热环境下使用,具有减水率高、保坍性好等优势。通过PC-M与不同水泥的适应性研究、混凝土保坍性试验、吸附量以及Zeta电位的研究,结果表明:n(AA)∶n(T)=5∶1时,得到的聚羧酸减水剂PC-M性能最优;PC-M掺量为0.2%时,混凝土1 h坍落度保持率为97.8%;对于不同种类的水泥,吸附量是聚羧酸减水剂发挥分散作用的一个前提,但并不是吸附量越大对水泥的塑化效果越好;PC-M是以空间位阻而不是静电斥力为主要作用发挥其分散的特性。     

不同结构聚羧酸减水剂对α-高强石膏性能的影响

通过分子设计,采用不同合成单体制备了不同酸醚比、不同侧链长度、不同侧链类型的聚羧酸高性能减水剂,并研究了不同分子结构对α型高强石膏减水率、凝结硬化时间、2 h抗折强度及绝干抗压强度的影响。结果表明:减水剂的减水率随酸醚比的减小先增大后减小,随侧链长度的增大先增大后减小;石膏凝结时间随酸醚比的增大而延长,随侧链长度的缩短而延长;减水率越高,越接近于理论需水量,石膏的凝结时间越短、2 h抗折强度和绝干抗压强度越高。     

淀粉基混凝土减水剂作用机理研究

淀粉基减水剂(SS)是一种新型、绿色、环保的混凝土减水剂。通过Zeta电位、吸附量、表面张力等测试对淀粉基减水剂的分散机理进行了研究表明,淀粉基减水剂减水的作用机理为以空间位阻为主导,以静电斥力机理、水化膜机理协同作用。     

微波作用下β-环糊精改性酰胺型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

β-环糊精为大体积立体空腔构型,兼具外缘亲水、内腔疏水特性,经马来酸酐酯化改性后,结合酰胺型聚羧酸减水剂高性能优势,采用微波辐射技术制备出含β-环糊精侧基的酰胺型聚羧酸减水剂。通过水泥净浆流动度测试表明,在pH值7~11之间β-环糊精改性酰胺型聚羧酸减水剂(MPC)具有较好的耐碱性质;与无β-环糊精侧基的酰胺型聚羧酸减水剂相比,MPC在水泥颗粒表面吸附性强,当掺量为4 g/L时,体系Zeta电位绝对值达41.2 mV,具有较好的静电斥力效应,产品分散性能良好,且减水剂掺量0.5%时,砂浆减水率为34.3%;经MPC性能测试表明,β-环糊精改性酰胺型聚羧酸减水剂兼有缓凝和高效减水效能,与空白样相比,掺量0.3%、0.5%对应的7、28 d抗压强度分别增强了24.6%、37.2%、30.5%、31.4%,说明减水剂对水泥试块后期强度增强显著;并借助红外光谱和扫描电镜技术,依据减水剂分子构效原理,探究了减水剂相关作用机理,以为后期高性能聚羧酸减水剂的开发提供理论基础。     

几种复合减水剂的分散效应与作用机理

采用合适比例的聚羧酸系高效减水剂复合改性脂肪族系、三聚氰胺系和萘系高效减水剂,制备了3种复合减水剂,研究了它们对水泥净浆性能及混凝土性能的影响;通过Zeta电位测定和X射线光电子能谱(XPS)分析研究了复合减水剂的分散作用机理.结果表明:脂肪族系-聚羧酸系复合减水剂是静电斥力起了主导作用,三聚氰胺系-聚羧酸系复合减水剂和萘系-聚羧酸系复合减水剂是聚羧酸系减水剂的空间位阻效应起了主导作用.     

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。     

磺酸根对聚羧酸系减水剂分散性能的影响

合成了一系列不同磺酸根含量和相近聚合度的聚羧酸系减水剂,系统研究了其在水泥颗粒表面的吸附性能,对水泥颗粒表面Zeta电位的影响,对水泥净浆流动度与流变学的影响和颗粒间的斥力总位能.结果表明:随着聚羧酸系减水剂磺酸根含量增加,其在水泥颗粒表面的吸附量呈先增加后减小的趋势,水泥颗粒的Zeta电位绝对值呈增加趋势,对水泥颗粒的分散性能呈先增加后减小趋势;水泥颗粒间的斥力总位能也呈先增加后减小趋势,这进一步从理论上解释了聚羧酸系减水剂分散性能差异的原因.     

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。     

石膏流动度经时损失及其抑制方法研究

建筑石膏快速水化形成的水化产物对静电斥力的屏蔽作用和减水剂脱附是导致流动度经时损失的主要原因。传统减水剂的分散作用主要依靠ζ电位的静电斥力，其分散稳定性差，流动度经时损失大；以空间位阻发挥分散作用的多羧酸类减水剂，受石膏水化的影响较小，其分散稳定性较好。石膏高性能减水剂应具备吸附层空间位阻效应，复配缓凝剂是抑制建筑石膏流动度经时损失较为有效、实用的方法。     

磺化纤维素减水剂在水泥颗粒表面的吸附与作用机理

对比研究了磺化纤维素(CS)和商品萘系高效减水剂(FDN)在水泥颗粒表面的吸附特性、ζ电位以及减水剂掺量对流动度的影响。探讨了磺化纤维素减水剂的作用机理。结果表明,减水剂吸附改变了水泥颗粒表面结构与电化学性质,通过静电斥力和空间位阻发挥分散作用。掺加CS后水泥颗粒的ζ电位较FDN的小,而CS在水泥颗粒的吸附量较FDN的大;FDN的分散作用主要依赖于ζ电位的静电斥力;CS对水泥的良好分散作用是由静电斥力和空间位阻共同作用;由于新生水化产物对静电斥力的屏蔽作用,静电斥力引起的分散作用稳定性较差,流动度经时损失大;空间位阻效应受水化影响较小,其分散作用的稳定性较好,流动度经时损失较小。     

不同功能性官能团聚羧酸减水剂分散性能研究

以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)为单体,以过硫酸铵(APS)为引发剂,共聚制得聚羧酸减水剂(SPs).通过分别引入苯乙烯(SM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和对苯乙烯磷酸(VPPA)来调整功能性官能团的种类和用量,研究其对水泥净浆流动度、Zeta电位和吸附量的影响.研究发现,在减水剂中引入适量磷酸基可有效增大水泥净浆流动度,磺酸基次之,而苯乙烯会降低水泥浆体流动度;通过Zeta电位及吸附量测试得出,含有磷酸基的减水剂吸附在水泥颗粒表面的数量最多,且静电斥力最大,磺酸基次之,苯乙烯最少.     

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。     

一种地铁管片用聚羧酸减水剂的研制与应用

介绍了一种常温条件下合成早强型聚羧酸高性能减水剂的方法以及制备的减水剂产品在地铁管片混凝土中的应用情况。结果表明:该早强型聚羧酸高性能减水剂,具有较高的减水率,能显著缩短混凝土凝结时间、提高混凝土早期强度,适用于有早强要求的地铁管片等高品质混凝土的生产。     

先酯法及后酯法聚羧酸减水剂的合成及其性能研究

采用不同工艺的合成方法,得到两种具有高分散作用的聚羧酸减水剂。通过对这两种减水剂的性能试验,结果表明本次所合成的减水剂具有较高的减水率、较好的坍落度保持性,并能大幅提高混凝土强度。     

自由基聚合法制备聚羧酸减水剂及其性能研究

本文在自由基聚合法制备聚羧酸减水剂的基础上,通过红外光谱(Infrared Spectroscopy,IR)对样品的结构进行了表征,同时,对比研究自制聚羧酸减水剂、市售聚羧酸减水剂和脂肪族减水剂等三种样品对水泥净浆流动度、砂浆减水率、混凝土减水率、混凝土坍落度及其保留值、凝结时间差及抗压强度的影响。结果表明:自制聚羧酸减水剂对水泥净浆、砂浆及混凝土等水泥基材料均有良好的减水、缓凝效果。     

聚羧酸减水剂在PHC管桩混凝土中的应用研究

从聚羧酸减水剂合成设计的角度,研究了AMPS和HEA不同摩尔比对聚羧酸减水剂性能的影响。同时对比了聚羧酸减水剂和萘系减水剂在混凝土强度、收缩率、抗硫酸盐侵蚀方面的性能差异。结果表明:AMPS随着摩尔比的增加,可以有效提升减水剂的分散性,并能降低浆体黏度,表现为余浆含固量的降低,此外,还能缩短混凝土的凝结时间;HEA可以提升减水剂的保持能力,但会增加混凝土的含气量。聚羧酸减水剂与萘系减水剂的对比试验表明,聚羧酸减水剂相比于萘系减水剂有更高的减水率以及更好的耐久性能。     

减水剂对建筑石膏水化硬化的影响

研究了减水剂种类及掺量对建筑石膏工作性、水化进程及强度等的影响,从而明确不同种类减水剂对建筑石膏适应性以及减水增强效果。结果表明,萘系FDN对建筑石膏减水作用的效率较低,且加快石膏水化进程,大幅缩短凝结时间,增大浆体流动度经时损失,增强效果较一般;而聚羧酸系Point-S的减水效率较高,且延缓石膏水化进程,大幅延长凝结时间,减小浆体流动度经时损失,增强效果较好,其临界掺量仅为0.5%,此时石膏抗压强度增幅高达75%。