聚羧酸盐高性能减水剂的制备、作用机理及应用现状

综述了国内外聚羧酸盐减水剂的发展状况,介绍了聚羧酸盐减水剂的制备原理及方法,并从高分子链结构及链运动的角度,讨论了聚羧酸盐减水剂的分散机理,分析了聚羧酸盐减水剂在我国应用现状及发展前景。

聚羧酸盐高性能减水剂在混凝土中的应用技术

本文介绍了聚羧酸盐高性能减水剂的减水原理、实验原材料、实验方法及应用。湘桂铁路隧道施工中,采用混凝土掺入聚羧酸盐高性能减水剂,能明显改善混凝土工作性能,保持工作性能不变的情况下减少用水量提高混凝土强度;保持强度不变的情况下减少水泥用量降低成本,同时使得混凝土更均匀密实,改善了混凝土抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等,提高了混凝土耐久性。

关于应用聚羧酸盐高性能减水剂及模板漆生产高性能砼的施工实例

为满足现代建筑对砼质量内实外美提出的更高要求,以及适应国家对砼质量通病治理活动不断深入,广州增从高速公路S01标段在砼施工中采用代表国内最先进水平的新一代环保型高性能减水剂——聚羧酸盐减水剂,并结合使用模板漆,使砼结构物内实外美。大大提高砼外部和内部的整体质量水平。本文通过施工实例证明这是一种较为先进、科学的施工方法,值得进一步推广应用。

透水混凝土掺加聚羧酸高性能减水剂的试验研究

对武汉市某道路透水混凝土路面掺加聚羧酸高性能减水剂时强度和透水性能进行研究。拟定设计孔隙率10%~20%,计算理论配合比;按照各配合比制作试件开展试验研究,测定对应不同设计孔隙率的抗压强度、连续孔隙率、透水系数;按满足透水性前提下保证强度最大原则确定最优孔隙率;以最优孔隙率为基准,分别探讨保持水泥用量不变及减少水泥用量保持水胶比不变两种情况下减水剂对透水混凝土性能的影响。实验表明,加入聚羧酸高性能减水剂可以减少透水混凝土单位用水量,在不改变单位水泥用量前提下,可以提高透水混凝土强度;在保持混凝土强度不变前提下,可以适当减少水泥用量,降低成本。文章确定实际工程最佳孔隙率和最佳减水剂掺量的方法可以为类似工程提供借鉴。

三种聚羧酸系高性能减水剂匀质性质量和有害物质限量分析

按照GB/T8077-2012的等标准方法规定,对标准型、早强型和缓凝型聚羧酸系高性能减水剂的匀质性及有毒有害物质限量进行检测,分别使用离子色谱法测定氯离子的含量,使用酸度计测定pH值,使用电阻高温炉测定硫酸钠含量,使用分光光度计测定残留甲醛含量,使用碱式滴定管测定释放氨含量,对本地区常用聚羧酸系高性能减水剂的品质状况进行分析。

两种聚羧酸高性能减水剂的性能对比研究

硫铝酸盐水泥以其早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱度等特点在各种工程(如水下工程、沿海大桥、寒冷地区、抢修路面等)中得到广泛应用。本文就两种聚羧酸高性能减水剂在硫铝酸盐水泥中的应用进行对比研究。研究表明:成功地研究出一种适用于硫铝酸盐水泥的聚羧酸高性能减水剂,且聚羧酸高性能减水剂与硫铝酸盐水泥的适用性良好。

聚羧酸高性能减水剂在混凝土中的应用

本文综述了聚羧酸高性能减水剂在混凝土中的应用研究进展。内容包括:聚羧酸高性能减水剂的工作机理,减水作用机理,稠化作用机理;聚羧酸高性能减水剂的种类,如聚羧酸、聚萘磺酸、聚丙烯酸等;聚羧酸高性能减水剂在混凝土中的应用效果,包括凝结时间、抗压强度、工作性和凝结速度等方面的影响。还介绍了聚羧酸高性能减水剂在混凝土中的最佳应用方法。研究表明,聚羧酸高性能减水剂的应用可明显增强混凝土的抗压强度,增强混凝土混合料和水的亲和力,延长混凝土的运输时间,改善混凝土的工作性能等。在混凝土配制和施工中,应根据不同要求选用不同类型的聚羧酸高性能减水剂。

聚羧酸高性能减水剂优化研究

目前我国配制混凝土使用的外加剂种类繁多,聚羧酸高性能减水剂因其具有低掺量、高减水率、节约成本、高工作性能及适用范围广等优点,在我国各大型工程项目得到使用。随着机制砂混凝土与石屑混凝土出现,对聚羧酸高性能减水剂的要求越来越高,配制适用工程需求的石屑混凝土迫不及待,聚羧酸高性能减水剂作为配制石屑混凝土的主要材料之一,其性能优化研究值得我们去开展。

硫酸盐防腐型聚羧酸高性能减水剂对混凝土性能的影响

为提升混凝土的强度,保证工程质量,分析硫酸盐防腐型聚羧酸高性能减水剂对混凝土性能的影响。以G4216线屏山新市至金阳段高速公路工程为例,采用P·O 42.5级水泥作为主材料,配合粉煤灰、中细砂、碎石以及硫酸盐等制备5种硫酸盐防腐型聚羧酸高性能减水剂掺量水泥浆以及混凝土样本,并对水泥浆流动性能、混凝土力学性能、混凝土抗硫酸盐性能分别实行试验。结果显示:硫酸盐防腐型聚羧酸高性能减水剂掺量越大,效果越佳,能够辅助水泥浆的塑化以及水泥基材的保塑;但是,当掺量达到2.0%时,水泥浆的保塑效果将受到影响,并且会造成混凝土抗碳化性能的下降;样本Y3的质量损失率和抗压强度腐蚀系数最低,分别为0.3%和0.2%左右;Y3样本在试验工程中的各项应用情况均满足标准结果,其对标判定结果均合格,满足工程需求。

VPEG-降黏型聚羧酸高性能减水剂的制备及其性能研究

以4-羟丁基乙烯基聚氧乙烯醚(VPEG)为大单体,丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为主要共聚单体,以巯基乙酸(TGA)为链转移剂,在H2O_(2)/维生素C(VC)的氧化-还原引发体系下,通过自由基聚合反应合成了VPEG-降黏型聚羧酸高性能减水剂PCE-J,探究了酸醚比、MAA用量、SMAS用量等对合成减水剂性能的影响,得到最适合成工艺为:反应温度为20℃,酸醚比为3.5∶1,SMAS、MAA、H2O_(2)和TGA用量分别为VPEG的0.1%、2%、0.7%和0.6%(质量分数),A、B料液滴加时间分别为30、40 min。将PCE-J与市售降黏型减水剂PCE-S在水泥净浆流动度、混凝土的降黏性能(T50时间、排空时间)和水泥胶砂试块抗压强度等方面进行对比分析,得出PCE-J对水泥具有优异的分散性能,水泥净浆流动度高达305 mm,对混凝土具有优异的降黏效果,混凝土排空时间、T50时间分别为4.1和5.7 s,能显著提高水泥试块的抗压强度,28 d水泥试块抗压强度高达67.1 MPa。

聚羧酸减水剂和钢纤维耦合作用对UHPC性能的影响

聚羧酸减水剂(PCE)和钢纤维是超高性能混凝土(UHPC)的重要组成部分,二者的耦合作用对UHPC的工作性能和力学性能有重要的影响。针对聚羧酸减水剂和钢纤维耦合作用下新拌UHPC坍落度及其保持性、硬化UHPC的抗压强度,深刻揭示聚羧酸减水剂和钢纤维耦合作用对UHPC性能影响规律。结果表明:聚羧酸减水剂含量为3%,钢纤维的掺入量为1.5%时,UHPC性能最优异,其中坍落度达到135 mm,坍落度保持率约66.7%,抗压强度达到144 MPa。

普通聚羧酸减水剂在超高性能混凝土中的应用研究

研究了采用普通聚羧酸减水剂制备超高性能混凝土(UHPC)的技术方法,对比分析了普通聚羧酸减水剂PT、UHPC专用聚羧酸减水剂GK和MI、早强剂、消泡剂等对UHPC力学性能及氯离子渗透系数的影响。结果表明,采用PT制备UHPC可以满足流动度的要求,但流动度达到220 mm时PT的掺量比GK增加43%,凝结时间延长,1 d无法脱模;28 d抗压与抗折强度较掺GK的分别降低34.6%和35.3%,氯离子渗透系数增加到0.7×10^(-12)m^(2)/s。通过蒸汽养护并不能提高掺PT的UHPC早期强度,PT与早强剂和消泡剂复掺可使UHPC的力学性能和氯离子渗透系数符合T/CECS 10107—2020《超高性能混凝土(UHPC)技术要求》的要求。

聚羧酸盐系高性能减水剂研究进展及评述

聚羧酸盐系高性能减水剂是当今混凝土外加剂研究中较为前沿的课题之一,该类减水剂具有低掺量、高减水率、抑制坍落度经时损失等特点。阐述了聚羧酸盐系高效减水剂的国内外研究现状、结构性能、合成方法、对混凝土的作用机理及其在工程中的应用,并对其研究进行了评述。

官能团接枝位点对聚羧酸减水剂性能的影响

文中旨在阐明官能团接枝位点对聚羧酸系高性能减水剂(PCE)分散性能、吸附行为和分子构象的影响,合成了两种β-环糊精改性的PCE,其中一种被命名为(β-M)_(n)-AA-HPEG,β-CD接枝在其分子的主链上;另一种侧链末端接枝β-CD则称为PAA-g-(β-P)_(n)HPEG。与未经β-CD改性的聚羧酸系高性能减水剂(PAA-g-HPEG)相比,PAA-g-(β-P)_(n)HPEG和(β-M)_(n)-AA-HPEG在水泥浆体/含泥水泥浆体中均具备更佳的分散性能。官能团的接枝位点显著影响PCE的分子构象、水泥颗粒/黏土颗粒对其的吸附行为。吸附测试结果表明,主链作为接枝位点能有效提高水泥颗粒对PCE的饱和吸附量,降低黏土颗粒的表面吸附。以侧链末端为接枝位点时,引入的β-CD会略微降低水泥颗粒对PCE的饱和吸附量,但能够有效地阻止黏土颗粒对PCE的吸附。动态光散射的测试结果表明,与主链相比,侧链末端作为接枝位置能更有效地提高PCE的水动力学半径,不同接枝位点的β-CD通过不同方式提升了PCE的分散性能和抗黏粒性能。

不同结构聚羧酸减水剂对超高性能混凝土性能的影响

将相对分子质量不同的常规聚醚甲基烯丙基聚氧乙烯基醚(HPEG)、异戊烯基聚氧乙烯基醚(TPEG)、乙二醇单乙烯基聚氧乙烯基醚(EPEG)和4-羟丁基聚氧乙烯基醚(VPEG)分别与丙烯酸进行自由基共聚反应制得系列聚羧酸减水剂,研究了具有不同聚醚侧链类型和长度、不同酸醚比以及不同相对分子质量的聚羧酸减水剂对UHPC工作性和强度的影响。结果表明:聚醚侧链长度为2400的系列聚羧酸减水剂对UHPC拌合物坍落扩展度和排空时间的影响程度从高到低依次为酸醚比、相对分子质量和聚醚侧链类型;聚醚侧链类型对UHPC拌合物坍落扩展度和排空时间的影响程度从高到低依次为EPEG、HPEG、TPEG和VPEG;对于侧链长度分别为2400、2700、3000、3500和4000的HPEG聚醚侧链的系列聚羧酸减水剂,酸醚比宜分别为4.0:1、4.0:1、4.5:1、4.5:1和5.0:1,且相对分子质量宜分别为32000±2000、32000±2000、38000±2000、38000±2000和44000±2000;聚羧酸减水剂分子中聚醚侧链类型和长度、酸醚比及相对分子质量的变化对UHPC28d抗压、抗折强度的总体影响不大。

聚羧酸减水剂在高性能混凝土中的应用分析

文中将萘系高效减水剂作为分析对象,探索此类减水剂对混凝土的施工性、凝结时间、早期强度、后期强度各项指标的影响机制。研究结果表明,高性能混凝土的黏度由于聚羧酸减水剂的应用而降低,坍落度得到有效的控制,拌制后的高性能混凝土综合性能良好,可作为铁路施工中的重要材料。

聚羧酸高性能减水剂对水泥浆体电阻率的影响

采用非接触电阻率测定仪测定了掺聚羧酸高性能减水剂(PC)水泥浆体的电阻率。结果表明:在水化早期(<800 min),掺入PC的水泥浆体电阻率较空白组低,之后PC掺量较低(0.05%)的水泥浆体电阻率超过了空白组,1160 min后,PC掺量0.15%的水泥浆体电阻率也超过了PC掺量0.10%的水泥浆体,且继续增加PC掺量,水泥浆体的电阻率下降;增加PC掺量可以延后水泥浆体的电阻率变化率峰值的出现;在溶解阶段(约0~120 min)中,随PC掺量的增加,电阻率的变化率逐渐下降,水泥水化的瞬时电阻率先增加后降低;掺PC的水泥浆体电阻率最低点出现时间逐渐延长,掺入PC后,0~40 min内水泥浆体瞬时电阻率变化率的绝对值增加。

早强型聚羧酸高性能减水剂的研制

预制混凝土构件生产要求聚羧酸系减水剂具有良好减水分散和提高混凝土早期强度效果,通常使用减水剂与有机、无机早强剂及其他小料复合而成,早强效果不明显且易产生沉淀和分层。文中选用不同厂家4000分子量聚醚单体,采用酸醚比为4:1,引入部分丙烯酰胺,调整引发剂品种和用量并采取合适工艺,合成出具有早期强度高和分散效果好的聚羧酸高性能减水剂。

不同分子量的聚羧酸减水剂对UHPC性能的影响

分子量是影响聚羧酸减水剂(PCE)性能的重要结构参数,而PCE是改善超高性能混凝土(UHPC)性能的关键材料。本文制备了不同分子量的PCE,通过测试UHPC的坍落度、抗压强度和抗折强度,揭示不同分子量的PCE对UHPC性能的影响规律。结果表明:PCE会显著提高新拌UHPC的工作性(坍落度最高提高328.6%),力学性能(抗压强度和抗折强度最高分别提高48.0%和76.5%),且随分子量的增大新拌UHPC的工作性及硬化UHPC的力学性能均呈现先增大后降低的趋势。

聚羧酸减水剂的侧链长度变化对UHPC性能的影响

聚羧酸减水剂(PCE)是改善超高性能混凝土(UHPC)分散性的关键材料,其侧链长度是影响性能的重要结构参数。本文设计合成了不同侧链长度的PCE,通过坍落度、抗压强度和抗折强度测试,揭示不同侧链长度的PCE对UHPC性能的影响规律。结果表明:当侧链分子量为2000g/mol时,UHPC性能达到最优,坍落度、抗压强度和抗折强度分别提高了314.3%、45.9%和70.6%(与S1相比)。