含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂研究

以环氧乙烷/环氧丙烷嵌段聚醚和丙烯酸作为主要聚合单体,分别选用含酰胺基团的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为功能单体,在常温常压下合成早强型聚羧酸减水剂。考察聚合体系中丙烯酸用量、氧化还原体系、链转移剂、反应温度等因素对产品性能的影响。结果表明,在n(聚醚单体)∶n(丙烯酸)∶n(丙烯酰胺)=1∶8∶0.24、H2O_(2)/抗坏血酸氧化还原体系、温度40℃条件下制备的减水剂早强效果最优。与掺常规聚羧酸减水剂相比,含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂折固掺量为水泥质量的0.28%时,制得的混凝土1、3 d抗压强度可提高18.5%、17.8%,初、终凝时间分别缩短53%、35%。

早强型聚羧酸减水剂的研究现状及存在问题

当第一代木质素类减水剂与第二代萘系减水剂均以其缺点已不能适应现今市场经济的发展要求时,聚羧酸等新型高性能减水剂以其减水率大、外加剂掺量低、保坍效应好、绿色无污染等优点成为极受欢迎的第三代减水剂。概括了聚羧酸减水剂的作用以及发展现状,并着重阐述了早强型聚羧酸减水剂的基本类型、作用机制及其不足。

早强型聚羧酸减水剂合成及性能研究

以早强型聚醚大单体(605)和丙烯酸(AA)为主要原材料,在氧化还原引发体系下,采用水溶液自由基聚合的方法合成早强型聚羧酸减水剂,测其净浆流动度和早期抗压强度,通过实验选出最优配方。

早强型聚羧酸减水剂的分子设计与性能研究

基于聚羧酸减水剂的分子可设计性,引入一些特殊基团,优化梳形共聚物分子结构以开发早强型聚羧酸减水剂。在固定甲基丙烯酸酸钠(SMAS)与丙烯酸(AA)摩尔比的条件下,研究丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及马来酸酐与三乙醇胺酯化物(TEA-MA)在不同替代率下对早期强度的影响,并进行了相关性能测试,得出AMPS替代率为25%时具有较好的早强效果。

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。

早强型聚羧酸减水剂研究进展及存在问题

早强型聚羧酸减水剂能够满足预制构件、3D打印混凝土、抢修加固工程等对混凝土早期强度的要求,是混凝土外加剂领域研究的重点。主要概述了早强型聚羧酸减水剂的发展现状及存在问题,着重介绍了早强型聚羧酸减水剂的种类、作用机理及存在的不足。

早强型聚羧酸减水剂对水下灌注桩性能的影响研究

水下灌注桩要求混凝土具有良好的和易性能,成型过程中不出现断桩等质量问题,龄期强度达标。早强型聚羧酸减水剂在混凝土硬化期间促进整体水化反应,达到增加早期强度的目的。优质粉煤灰由于具有球形颗粒,对于改善混凝土和易性,降低整体黏度,具有重要作用。重新开展水下灌注桩混凝土配合比设计工作,优化原材料比例,通过现场制备验证的方式,确定影响水下灌注桩基本性能、力学性能的影响因素。结果表明:当粉煤灰掺量为20%时,混凝土流动性能、黏聚性能最佳;混凝土倒筒时间达到3.2s,初始扩展度达到635mm,1h扩展度达到640mm,2h扩展度达到630mm,混凝土2h流动性能未损失,施工性能正常;当早强型减水剂掺量为4.0%时,混凝土早期抗压强度最优。

含酰胺基团早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)和丙烯酸(AA)为主要聚合单体,选用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N-羟甲基丙烯酰胺(HAM)3种含酰胺基团的早强功能单体,在双氧水-抗坏血酸氧化还原引发体系和巯基乙酸链转移剂条件下制备了早强型聚羧酸减水剂。性能测试及红外光谱分析结果表明:当n(TPEG)∶n(AA)∶n(HAM)=1.0∶3.6∶0.4时,制备的减水剂早强效果优异,该减水剂折固掺量为0.2%时,与掺普通型聚羧酸减水剂的胶砂强度相比,其1d、3d抗压强度分别提高了15.35%、8.83%;酰胺官能团红外特征峰明显,表明早强型聚羧酸减水剂分子主链上含有酰胺基团。

早强型聚羧酸系减水剂对基准水泥早期水化的影响研究

探究早强型聚羧酸系减水剂(ES-PCE)对水泥水化的作用机制,有助于ES-PCE的研发设计与推广应用。本文通过对水泥水化进程、溶解速率、水化产物生长、凝结时间与抗压强度进行表征,分析了ES-PCE与普通聚羧酸系减水剂(PCE)对基准水泥早期水化的影响机理。结果表明:PCE与ES-PCE均会降低水泥悬浮液的溶解速率;PCE的掺入延缓了水泥水化的诱导期与加速期,降低了水化放热量;而ES-PCE仅略微延迟了水泥水化的诱导期,但缩短了加速期,水化放热量基本不变。与基准水泥相比,ES-PCE分别提早了水泥初凝时间10 min和终凝时间85 min。ES-PCE的掺入提高了水泥早期和后期强度,掺0.2%(质量分数)ES-PCE的水泥7 d抗压强度较基准组提高了14%,而同掺量的PCE强度提高仅为前者的一半。PCE与ES-PCE的掺入释放了水泥颗粒团状絮凝结构中的水分,有利于水泥水化,但二者对水化的影响截然相反;PCE分子结构中大量的羧基络合了溶液中的Ca^(2+),抑制了水泥颗粒表面晶核的形成,起到了一定的缓凝作用;然而,ES-PCE分子结构中羧基含量较低,Ca^(2+)的络合作用较弱,缓凝效果并不明显,在体系中有效水分增多的情况下,反而促进水泥的水化,起到了早强效果。水灰比为0.4的水泥砂浆中,ES-PCE的掺量适宜控制在0.3%以下,在保证减水率的同时,对水泥早期和后期强度均起到一定的增强作用。

早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

利用自由基聚合的方法制备了一种具有长侧链"梳形"结构的适用于地铁管片的早强型聚羧酸减水剂。试验结果表明,当酸醚比为4.5∶1.0,AM用量为10%时,合成的减水剂具有较好的综合性能。该早强型减水剂的减水率略低于普通型聚羧酸减水剂,但其早强效果优于普通聚羧酸减水剂及另外2种市售的早强型聚羧酸减水剂,其适用于地铁管片的生产,且混凝土施工性能良好,早期强度发展快,可满足施工要求。

早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

采用高分子质量早强型聚氧乙烯醚为聚合大单体,以双氧水-抗坏血酸为引发剂,并在结构中引入具有早强功能的聚合小单体制备早强型聚羧酸减水剂。研究酸醚比、主链聚合度对合成减水剂分散性的影响,以及不同功能单体和掺量对减水剂分散性和早强性的影响。经管桩混凝土试验表明,该早强型聚羧酸减水剂具有较高的分散性和较好早强效果。

早强型聚羧酸减水剂的研制及其在预制构件中的应用

通过分子结构设计和自由基共聚,以丙烯酸、TPEG-4000和自制早强功能单体为原料,制备了具有短主链、长侧链结构的早强型聚羧酸减水剂。采用红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、总有机碳(TOC)分析仪和扫描电镜(SEM),对减水剂的分子结构、吸附量、水化产物进行表征。用拟一级和拟二级动力学方程研究减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为。试验结果表明:制备的早强型聚羧酸减水剂较普通型聚羧酸减水剂的吸附量大、吸附速率快、在水泥孔隙液中残留少;掺该早强型聚羧酸减水剂较掺普通型聚羧酸减水剂混凝土7 h拆模强度提高37%以上。用于预制构件生产,其早期强度发展快,能较好地满足施工要求。

一种早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

本文以相对分子质量为2400、3000、4000、5000的烯丙基聚醚(SPEG)为大单体,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸(AMPS)等为小单体,采取氧化还原体系,在常温条件下通过水溶液自由基聚合来制备一种具有早强性能的聚羧酸减水剂。同时本文讨论了酸醚比的大小、丙烯酰胺用量以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸的掺量对早强性能的影响。实验结果表明当采用酸醚比为3.8时,所合成聚羧酸减水剂对水泥分散性能最好;当使用较大相对分子质量为4000的聚醚合成聚羧酸减水剂时,水泥净浆的凝结时长最短;当分别掺入单体质量1.6%的AMPS以及等质量替代4g丙烯酸的AM时,所合成聚羧酸减水剂具有较好的早强效果;在实际应用中,使用PCE-1调整出来的混凝土具有和易性好、凝结时间短、早期强度高的优点。

早强型聚羧酸减水剂在PHC管桩中的应用研究

基于泵送工艺生产PHC管桩对混凝土技术要求,从聚羧酸减水剂合成设计的角度出发,开发一种含气量低、减水率高、具有降粘性能、早强效果好的聚羧酸高性能减水剂。通过混凝土应用性能对比及在PHC管桩中的应用结果表明,该早强型聚羧酸减水剂具有较高的减水率和良好的泵送性能,可有效促进水泥水化,大幅度提高混凝土的早期强度。

早强型聚羧酸减水剂研究现状与发展趋势

在预制构件生产过程中,为较大幅度提高混凝土的早期强度,加快预制构件模板周转效率,并减少养护所需能源消耗,具有早强功能的聚羧酸减水剂得到了广泛的研究和应用。与无机盐类和有机醇胺类等早强剂不同,早强型聚羧酸减水剂作为一类高分子聚合物,具有单体选择范围宽、结构设计性强等特点。本文基于聚羧酸减水剂的分子结构出发,分别从增加聚醚侧链链长度和引入含有酰胺基团的早强型功能单体两个方面分析了早强型聚羧酸减水剂的研究现状及目前存在问题。最后,结合实际应用和发展需求,提出未来的研究方向,为新型早强型聚羧酸减水剂的设计开发提供思路。

早强型聚羧酸系减水剂的常温合成及性能研究

本文通过调整聚羧酸系减水剂的侧链长度和酸醚比来探究其对凝结时间、水泥胶砂强度和混凝土早期强度的影响。实验发现,在酸醚比不变的情况下,侧链长度越长,其凝结时间越短;侧链长度不变时,随酸醚比的增加,其凝结时间呈先缩短后延长的趋势。PC-8具有很好的提高早期强度的效果,当掺量为0.2%(折固)时,其抗折、压强度达到最大,1d、3d抗折强度分别为4.7MPa、7.7MPa;1d、3d抗压强度分别为23MPa、45MPa。1d混凝土抗压强度为25MPa左右,比空白提高9MPa;3d混凝土抗压强度将近40MPa,比空白提高10MPa。具有较好的提高早期强度的效果。

超早强型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

通过将丙烯酸与甲基丙烯磺酸钠两类不同分子量的TPEG在水溶液中利用自由基进行反应,合成了具有早强性能的聚羧酸减水剂。对该减水剂的性能进行了测试实验。实验结果证明该减水剂有着非常好的减水效果,能有效提升混凝土的早期强度,适用于配制高性能混凝土。

聚羧酸减水剂在高速铁路构件混凝土中的应用

针对高速铁路中高速岔枕与预制箱梁两种构件,通过用早强型聚羧酸减水剂(Z-TGC)、缓凝型聚羧酸减水剂(H-TGC)及消泡剂、引气剂、葡钠等组分,复配出能满足不同技术要求的构件混凝土的聚羧酸高性能减水剂。工程应用研究表明,在需要蒸养的构件混凝土中,含气量大小、气泡大小及均匀与否对混凝土蒸养强度有不同程度的影响,葡萄糖酸钠会降低混凝土的蒸养强度;对坍落度保持能力要求较高的混凝土,需选用不同的保塑型聚羧酸以满足混凝土的技术要求,保塑型聚羧酸的加入不会降低混凝土的蒸养强度。

早强型聚羧酸减水剂的发展现状研究

本文简单介绍了早强型聚羧酸减水剂的发展现状及研究的进展情况。着重介绍了目前常见的早强型聚羧酸减水剂的种类、不同种类早强聚羧酸减水剂的作用机理、存在的问题,并展望了未来早强型聚羧酸减水剂的发展。

超早强支座砂浆灌浆料的配制及性能研究

以低碱硫铝酸盐水泥为基础,通过多种外加剂的调配及各组分的优化配置,研制出具有优良工作性能的超早强支座砂浆灌浆料,并考察了石膏对该支座砂浆流动度、强度等性能的影响规律。结果表明,制备的超早强支座砂浆灌浆料初始和30min流动度分别为350mm和310mm,可实现长时间重力灌浆。该灌浆料硬化后2h抗压强度达到34.5MPa,24h抗折强度达到11.3MPa,24h抗压强度达到62.3MPa,90d抗压强度达到94.7MPa,且具有无锈蚀、微膨胀、不泌水、耐久性能好、自流平、自密实的特点。