无热源制备聚羧酸减水剂工艺及性能研究

在无热源条件下,以甲基烯丙基聚氧乙烯醚、丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠为原料,通过自由基聚合方法合成聚羧酸减水剂：本文通过阐述正交原理,以水泥净浆流动度表征减水剂对水泥浆体的分散能力,研究了5个因素对其分散能力的影响,并确定了最佳合成工艺。即：n（丙烯酸）：n（对苯乙烯磺酸钠）：n（巯基乙酸）：n（抗坏血酸）：n（过硫酸铵）=4．1：0．3：0．18：0．01：0．24,随后考察了单因素对其性能的影响然后选取性能最优的聚羧酸减水剂（SPC）与相同工艺60℃合成的减水剂（PC）做混凝土性能测试,结果表明掺加SPC的混凝土坍落度及扩展度较大;最后将SPC做红外光谱分析显示,所合成的SPC含有聚氧乙烯基、羧基、羟基、磺酸基等基团、研究表明,无热源条件下聚羧酸减水剂的分散洼能优秀,可应用于生产实践     

不同减水剂对地质聚合物砂浆性能影响研究

探究了木质素、三聚氰胺、萘系、聚羧酸4大类6种减水剂对不同水玻璃掺量的粉煤灰-矿渣基地质聚合物砂浆性能的影响。结果表明:减水剂掺量相同情况时,掺加萘系减水剂的地聚物砂浆扩展度最大,达到280 mm,掺加木质素的地聚物砂浆扩展度最小。水玻璃掺量为23%的地聚物砂浆3 d抗折、抗压强度均大于水玻璃掺量为16%的地聚物砂浆3 d抗折、抗压强度。水玻璃掺量为23%,掺加三聚氰胺的地聚物砂浆3 d抗折强度和抗压强度最大,分别为5.8、39.4 MPa。水玻璃掺量为16%,掺加聚羧酸减水剂和三聚氰胺的地聚物砂浆没有抗折强度。综合地聚物砂浆的工作性能和力学性能,掺加萘系减水剂的地聚物砂浆性能最优。     

新型聚羧酸系保坍剂的合成与性能研究

根据减水剂的“吸附-分散”作用机理,通过一步法使改性聚醚与不饱和羧酸共聚,在引入阴离子表面活性基团的条件下,制备出一种具有羧基、羟基、磺酸基等阴离子活性基团的高性能聚羧酸保坍剂.通过对掺加该聚羧酸保坍剂进行水泥净浆流动度试验、水泥适应性试验、混凝土应用性能试验以及对其进行红外光谱分析,测试聚羧酸保坍剂的性能.     

聚羧酸系减水剂用于水下不分散混凝土的研究

聚羧酸系减水剂作为新一代高性能减水剂,用其配制水下不分散混凝土,可以充分发挥其低掺量、高减水率、良好的流动度保持性、良好的增强效果等优点。试验对比了掺聚羧酸系高性能减水剂(GX)、萘系高效减水剂(FDN)和氨基磺酸系高效减水剂(AS)水下不分散混凝土的流动度、流动度保持性、用水量和抗压强度,结果表明掺加GX的水下不分散混凝土其各项性能更优。     

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。     

抗泥型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

传统聚羧酸减水剂(PC)对混凝土骨料中的泥土非常敏感,少量泥土会使PC分散性能大幅降低。通过高分子结构设计理论,合成了一种新型的抗泥型聚羧酸减水剂。通过水泥净浆流动度、砂浆流动度及混凝土试验测试表明,所制备的抗泥型聚羧酸减水剂在不含泥的情况下,其分散效果和传统减水剂相当;但在骨料含泥的情况下,其分散效果明显优于传统减水剂,不仅减水剂掺量降低,而且改善了混凝土的性能。     

掺聚羧酸减水剂混凝土工作性能的调控

聚羧酸减水剂是现代混凝土实现高性能化的关键,但原材料与环境敏感性问题一直阻碍着聚羧酸减水剂的深入推广.试验对比研究了不同调控技术对含泥量变化下掺聚羧酸减水剂混凝土常温与高温工作性能的影响,并测试了混凝土力学性能的发展.结果表明:适当提升掺量并采用“快速分散、缓慢释放”及“分子剪裁”技术,对聚羧酸减水剂分子结构进行设计,可解决因含泥量波动及高温引起的混凝土初始工作性能不佳与坍落度经时损失问题,且混凝土力学性能发展不受影响.     

一种新型聚羧酸系保坍剂的合成研究

根据减水剂的"吸附-分散"作用机理,通过一步法使改性聚醚与不饱和羧酸共聚,在引入阴离子表面活性基团的条件下,制备出一种具有羧基、羟基、磺酸基等阴离子活性基团的高性能聚羧酸保坍剂。通过对掺加该聚羧酸保坍剂进行水泥净浆流动度试验、混凝土应用性能试验,测试聚羧酸保坍剂的性能。     

阳离子改性聚羧酸减水剂的合成及性能研究

向聚羧酸减水剂主链中引入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵阳离子结构单元,合成了一种在分子中同时存在被中性聚醚链段隔开的阴、阳离子基团的改性聚羧酸减水剂。通过研究阳离子种类、酸醚比、引发剂用量、合成温度等条件对减水剂分散性的影响,得到了最佳合成工艺;通过红外光谱和凝胶色谱对减水剂进行了分子结构分析;同时通过混凝土试验对其性能进行了表征。结果表明,合成的阳离子改性聚羧酸减水剂能有效提高分散性能的同时可降低减水剂掺量,且不会对混凝土强度产生不良影响。     

干燥条件对缓释型粉体聚羧酸减水剂性能的影响

对含有不同缓释功能基团的液体聚羧酸减水剂进行干燥处理,得到了相应的缓释型粉体聚羧酸减水剂,通过净浆流动度经时损失、红外光谱等方法研究了不同干燥条件对于缓释型粉体聚羧酸减水剂的性能影响规律及其作用机理.结果表明：干燥温度是影响缓释型粉体聚羧酸减水剂产物性能的主要因素;由于不同缓释型聚羧酸减水剂含有的缓释功能基团的水解活性不同,其可耐受的最高干燥温度不同;高真空干燥条件及调节液体减水剂pH值至8.5以上均有利于改善干燥产物的性能.     

高效减水剂对砂浆自收缩和干燥收缩的影响

通过试验研究了高效减水剂种类以及在相同水灰比和相同流动度两种情况下聚羧酸系高效减水剂掺量对砂浆自收缩和干燥收缩的影响。结果表明:同水灰比、同流动度时,萘系和脂肪族减水剂增大砂浆收缩,聚羧酸系减水剂能降低砂浆收缩。同水灰比下,聚羧酸系减水剂掺量在0.6%～1.5%范围,砂浆自收缩随掺量增加变化不大,砂浆干燥收缩随掺量增加而增大。同流动度下,聚羧酸减水剂掺量在0.6%～1.5%范围,砂浆自收缩随掺量增加而增加,而砂浆干燥收缩随掺量增加而减小。     

无机盐对掺聚羧酸减水剂的水泥净浆流变性能的影响研究

通过掺加无机盐来改善混凝土各项性能的应用已经非常广泛,但这些无机盐的加入对高性能减水剂与水泥的适应性有很大影响。本文通过五种无机盐(NaCl、NaNO_2、Na_2SO_4、Na_2S_2O_3和(NH_4)_2SO_4)对掺聚羧酸高性能减水剂水泥净浆流变性能的影响进行了研究分析。结果表明:随着无机盐掺量的增加,掺聚羧酸高性能减水剂的水泥净浆初始扩展度及扩展度保留值均变小,但黏聚性和泌水性有所改善;五种无机盐掺量相同时,对掺聚羧酸高效减水剂的水泥浆体流动性影响程度顺序为:Na_2SO_4NaClNa_2S_2O_3NaNO_2(NH_4)_2SO_4。     

聚羧酸减水剂与改性木质素磺酸钠复配应用研究

本文对聚羧酸减水剂与改性木质素磺酸钠复配进行研究,考察复配后的产品对砂浆、混凝土工作性的影响,并对其分子结构进行分析。结果表明,聚羧酸减水剂与改性木质素磺酸钠具有良好的相溶性,当改性木质素磺酸钠在低掺量复合聚羧酸减水剂时,对混凝土具有一定的保坍性能,存在复合掺加使用的可能性。     

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。     

单矿物黏土对聚羧酸减水剂分散性的影响与机理

研究了4种单矿物黏土(钠基蒙脱土、钙基蒙脱土、伊利土、高岭土)对掺聚羧酸减水剂水泥净浆流动度的影响,测定了单矿物黏土的水-黏土质量比及其对聚羧酸减水剂的吸附量,以及在此基础上单独补偿水或减水剂后单矿物黏土对聚羧酸减水剂分散性能的影响.结果表明:补偿水或聚羧酸减水剂之后,基本可消除伊利土、高岭土对水泥净浆流动度的影响,但蒙脱土的影响仍显著存在;对吸附了聚羧酸减水剂的单矿物黏土进行的红外光谱、X射线衍射分析表明,蒙脱土对聚羧酸减水剂的层间吸附是导致其对聚羧酸减水剂吸附量和聚羧酸减水剂分散性的影响比其他单矿物黏土大的主要原因.     

聚羧酸系减水剂对铝酸盐水泥性能的影响

测定了自制聚羧酸高效减水剂不同掺量对铝酸盐水泥净浆扩展度、凝结时间及胶砂强度的影响,通过扫描电镜测试了水化产物的形貌,对聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥早期结构的作用机理进行了分析。结果表明:使用自制聚羧酸高效减水剂在适宜掺量时能显著提高铝酸盐水泥的净浆扩展度,并且具有良好的扩展度保持性能;标准稠度时,聚羧酸高效减水剂的掺入使铝酸盐水泥净浆的初凝时间略有延长,随掺量的增大会显著延长终凝时间;相同水灰比时,较低掺量聚羧酸高效减水剂对铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度影响不大,掺量大于0.6%时,会显著降低铝酸盐水泥的1d抗折强度和抗压强度,但聚羧酸高效减水剂掺量不同,对铝酸盐水泥胶砂3d抗折强度和抗压强度影响不大。     

外加剂对自密实混凝土流变性能的影响

研究了减水剂、缓凝剂、引气剂等常用外加剂对自密实混凝土流变性能的影响.结果表明:掺萘系减水剂混凝土的坍落度经时损失最小,拌合物粘聚性最好,但其扩展度最小,流动速度和间隙通过率亦最小;掺聚羧酸系减水剂混凝土的扩展度最大,流动速度和间隙通过率也最大;复合掺入缓凝剂后,可明显减小掺聚羧酸系减水剂混凝土的坍落度经时损失,对流变性影响不大,掺量小于0.2％即可;掺入引气剂后,随引气剂掺量的增加,达到相同流动度时所需的减水剂掺量降低,混凝土扩展度增大,坍落度经时损失亦增大,流动速度和间隙通过率先增大后减小,以不超过3/万为宜.     

聚羧酸减水剂与胶凝材料的相容性研究

通过水泥净浆扩展度实验,研究了普通型聚羧酸减水剂和缓释型聚羧酸减水剂与不同胶凝体系的相容性,试验结果表明:普通型聚羧酸减水剂和缓释型聚羧酸减水剂与不同的胶凝体系形相容性较好,净浆扩展度均无经时损失;在水泥-粉煤灰体系中,达到饱和掺量之前,相比较普通型减水剂,缓释型减水剂有更好的工作性保持能力,达到饱和掺量之后,普通型减水剂和缓释型减水剂有一定的工作性保持能力;在水泥-矿渣粉体系中,缓释型聚羧酸减水剂超掺时,混凝土拌合物易出现离析。     

HLC-PCE早强型聚羧酸系减水剂降黏效果评价及工程应用

针对高强混凝土预制构件因水胶比低导致混凝土过黏的问题,进行了高强混凝土预制构件用早强型聚羧酸系减水剂的黏性试验研究,对掺自主研制的早强型聚羧酸系减水剂HLC-PCE的净浆Marsh时间、净浆/砂浆塑性黏度、混凝土T500及倒坍落度排空时间等性能进行评价,并与国内外同类产品进行对比。结果表明,掺HLC-PCE的水泥基材料在流动度相当的前提下,具有较短的Marsh时间、较低的净浆/砂浆塑性黏度及较短的混凝土倒坍落度排空时间,降黏性能优异。     

聚羧酸减水剂对机制砂混凝土性能影响

研究了聚羧酸减水剂在机制砂混凝土中的适应性能。结果表明,聚羧酸减水剂在机制砂混凝土中的分散效果良好,减水剂掺量对机制砂混凝土工作性的影响也存在掺量饱和点;聚羧酸减水剂掺量过高时,可能因其缓凝作用和引气过量,会导致抗压强度的倒缩。