低溫合成聚羧酸減水劑的研究.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)大興建設(shè),聚羧酸高效減水劑在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來(lái)越多,其優(yōu)越的減水性能給混凝土的施工技術(shù)帶來(lái)了很大的提升,但是,其綜合性能、生產(chǎn)工藝和經(jīng)濟(jì)效益依然值得我們探索。目前,普通聚羧酸高效減水劑合成溫度較高,普遍在70-90℃甚至更高,由于較高的反應(yīng)溫度給合成工藝的控制加大了難度,所以如何降低反應(yīng)溫度,更合理的控制大單體的聚會(huì)反應(yīng),提高大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益是本課題研究的重點(diǎn),另外現(xiàn)代混凝土的原材料差異變化,也給混凝土拌和物的質(zhì)量控制增

2、加了不少難度。難以使混凝土拌和物在較短的時(shí)間內(nèi)保持良好的和易性以及坍落度保持性。而低溫合成的聚羧酸高效減水劑能有效降低混凝土拌和物的坍落度的損失,使混凝土拌和物在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具備良好的工作性能,同時(shí)亦具有較好的力學(xué)性能和良好的耐久性。
　　本論文研究了聚羧酸減水劑的低溫合成,通過(guò)單因素的試驗(yàn)方法確定了最佳的合成工藝以及最佳原材料反應(yīng)配比。以甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)和衣康酸等為主要的原材料,在引發(fā)劑的作用下,低溫

3、合成聚羧酸高效減水劑,最佳合成工藝為n(AA):n(衣康酸):n(巰基乙酸):n(TPEG)=1.7:0.23:0.005:1,m(引發(fā)劑):m(TPEG)=0.25％;反應(yīng)溫度為44℃,滴加反應(yīng)時(shí)間為4h。在該條件下合成的緩釋型聚羧酸高效減水劑,控制水灰比為0.29,減水劑摻量為0.4%,其中水泥凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)所采用的水泥為適應(yīng)性較差的昌閣水泥,水泥初始凈漿流動(dòng)度可以達(dá)到280mm,1h后的水泥凈漿流動(dòng)度為260mm,具有較好的分散性

4、和分散保持性。
　　為了進(jìn)一步對(duì)低溫合成的聚羧酸高效減水劑的性能進(jìn)行研究,同時(shí)選取了不同廠家的水泥進(jìn)行了適應(yīng)性對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)于不同的水泥樣品4＃、13＃均表現(xiàn)出了較好的水泥適應(yīng)性,可使水泥具有較好的初始分散性和分散保持性,其作用效果優(yōu)于市售格瑞林減水劑和臺(tái)界減水劑。而混凝土對(duì)比試驗(yàn)表明4＃、13＃具有相對(duì)較好的減水效果及綜合性能優(yōu)于市售格瑞林、臺(tái)界混凝土的減水劑。四種聚羧酸高效減水劑配置的混凝土的力學(xué)性能相當(dāng)。
　　由紅外光譜

5、圖可知,4＃、13＃減水劑的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)與格瑞林減水劑、臺(tái)界減水劑相似。4＃、13＃、格瑞林、臺(tái)界減水劑的羥基吸收振動(dòng)峰相當(dāng),說(shuō)明合成的2種減水劑都具有較高的綜合性能。4＃的C-H的吸收振動(dòng)峰最強(qiáng),說(shuō)明該聚羧酸高效減水劑的單體轉(zhuǎn)換率最高;4＃的—COOH的伸縮振動(dòng)峰最強(qiáng),13＃的—COOH的伸縮振動(dòng)峰的強(qiáng)度僅次于4＃,格瑞林、臺(tái)界減水劑的—COOH的伸縮振動(dòng)峰稍弱,說(shuō)明4＃的減水效果最好;4＃的C-O-C的吸收振動(dòng)峰最強(qiáng),說(shuō)明單體的轉(zhuǎn)化率