超早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

将环状二酸酐醇解制备端羟基接枝羧基的聚醚大单体CA-HPEG,再与氨基硅氧烷进行酰胺化反应制得改性聚醚LPEG,将LPEG与酰胺类单体引入共聚反应中,制备长侧链、短主链的超早强型聚羧酸减水剂SPE。对SPE进行工艺优化,并探讨SPE对水泥净浆流动度、砂浆早期强度及混凝土拌合物性能的影响,然后通过傅里叶红外光谱对LPEG及SPE的结构进行表征,X射线衍射仪对SPE的水泥水化产物进行分析。结果表明,改性聚醚CA-HPEG的最佳酯化条件为:n(1,2-环己二甲酸酐)∶n(HPEG5000)为2∶1,反应时间为2h,反应温度为60℃。SPE的最佳合成工艺参数为:n(LPEG)∶n(HPEG5000)=2∶3,n(AA)∶n(AM)=3∶1,n(AA+AM)∶n(LPEG+HPEG5000)=4.5,引发剂APS用量为聚醚单体质量的0.45%,链转移剂用量为聚醚单体质量的0.25%,反应温度为常温,滴加时间为3 h。最佳工艺合成的减水剂对混凝土的初凝及终凝时间均有较好的缩短效果,并且早期抗压强度增强效果明显。

聚醚端基功能化制备减缩型聚羧酸减水剂及其性能研究

采用改性剂PA对不饱和聚醚HPEG进行端羟基改性,得到改性聚醚,再将其取代部分HPEG,然后与AA共聚,制得疏水改性减缩型聚羧酸减水剂PA-PCE。经傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对改性聚醚及PA-PCE进行了表征,另一方面,通过GPC分析、水溶液表面张力试验,对比了PA-PCE与未改性HPEG型PCE(简称未改性PCE)的性能差异。结果表明,改性聚醚PA-HPEG的最佳酯化条件为:改性剂和HPEG的摩尔比为3∶1,反应时间为3 h,反应温度为70℃。改性聚醚PA-HPEG的最佳替代量为30%。在水泥净浆、砂浆及混凝土试验中,PA-PCE分散性能与未改性PCE相近,但减缩效果要明显优于未改性PCE。

非氯双梳型两性聚羧酸减水剂的合成与性能研究

采用自制不含氯离子的羧酸类两性单体SKG及AA、ITA、不饱和聚醚HPEG进行水溶液聚合,制得非氯双梳型两性聚羧酸减水剂SPC,采用傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱对SKG和SPC的结构进行了表征,并通过GPC分析、Zeta电位试验对SPC的分散机理进行了分析。水泥净浆和混凝土试验结果表明,在含泥量较高的情况下,SPC具有优异的分散性及分散保持性,同时能在一定程度上改善混凝土拌合物的和易性,抗泥保坍效果良好。

基于分子设计的外加剂研发

以甲基丙烯酸与二乙醇单异丙醇胺的酯化反应,生成酯化功能单体,与不饱和聚醚进行共聚反应后,制得增强型聚羧酸减水剂。正交试验结果表明,浓硫酸为反应物总质量的1.5%,nMAA:nTEA=1:1.25,nMM:nDEPA=1:1.25,在120℃条件下反应4h,当酸醚比为3.03:1,引发剂用量为0.45%,链转移剂用量为0.3%时,功能单体用量为4%时,制得的减水剂具有较好的流动性能。该外加剂在胶砂、混凝土试验中能有效提高其力学性能。

早强型聚羧酸减水剂LZ-11的合成及其在混凝土中的应用研究

在优化梳形共聚物分子结构的基础上,开发出一种早强型聚羧酸减水剂LZ-11。水泥及混凝土试验结果表明,环境温度越低,添加LZ-11后的早强效果越明显。在6℃低温环境下减水剂,24h水泥及混凝土抗压强度比掺普通减水剂LQ-100的分别提高41%和39.5%。其性能与国外同类产品相近。

一种马来酸酐系醚类聚羧酸减水剂的制备

本文以马来酸酐和改性聚乙二醇为主要原材料,使用了"一锅法"的合成方法,制备了新型的聚羧酸减水剂。经实验得,当酸醚比为2∶1,引发剂用量为0.45%,反应温度为75℃时,制得的聚羧酸减水剂的砂浆流动度最佳;并且经一定的复配技术,合成了性能优异的混凝土外加剂。

聚羧酸高性能减水剂在高强和超高强混凝土中的应用研究

采用醚类聚羧酸减水剂和酯类聚羧酸减水剂按3∶2比例掺配,并加入一定量的硅微粉,在不加入引气剂和消泡剂的情况下,成功配制了C80、C90及C100高强超高强混凝土。混凝土拌合物工作性、可泵性、施工性良好,力学性能满足设计要求。