表面修饰聚羧酸醚的层状双金属氢氧化物的合成、表征以及在普通硅酸盐水泥中的应用

采用聚羧酸醚(PCE)对镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)进行表面修饰,制备了聚羧酸醚修饰的层状双金属氢氧化物(PCE-LDH)纳米颗粒作为硅酸盐水泥的早强剂。XRD表征表明,PCE修饰在LDH表面,并没有插入到LDH的层间;粒径分析表明,PCE-LDH具有良好的热稳定性;进一步研究了PCE在LDH表面上的吸附量对其提高水泥水化性能的影响,水泥的水化放热曲线表明,当PCE在LDH表面上的吸附量为1%时,PCE-LDH能够明显提前水化时间并提高水泥水化放热峰的强度;PCE-LDH的掺加量为0.35%即可明显提高水泥砂浆的早期抗压强度;SEM和EDX结果进一步表明,PCE-LDH的掺加能够使水泥在水化早期形成更多的水合硅酸钙(C-S-H),从而提高其抗压强度。

聚羧酸醚高效减水剂在石膏中的应用

研究聚羧酸醚高效减水剂(PCE)对石膏流动度、凝结时间和强度的影响;研究在石膏中分别掺加硅酸盐水泥、氧化钙后PCE对石膏流动度和强度的影响。结果表明,随着PCE掺量的增加,石膏流动度增加,凝结时间增长,强度下降;PCE相同掺量下,掺加硅酸盐水泥、氧化钙后石膏流动度大幅提高,减水率增加。

针对预制构件混凝土的聚羧酸醚类外加剂的研究与应用

针对预制构件混凝土,我们开发了新的聚羧酸醚(PCE)高效减水剂和混凝土强度增强剂。后者在加速混凝土早期强度发展的同时,对混凝土3d,7d乃至28d强度都有明显提高。结合这两项新成果及适当的复配技术,我们针对蒸养和免蒸养预制构件混凝土分别开发了系列新的外加剂产品。部分产品已在实际生产中得到应用。

聚乙二醇接枝醚型聚羧酸减水剂的合成及性能研究

以烯丙基聚乙二醇醚(APEG)、丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、烯丙基磺酸钠(SAS)为原料,合成了聚乙二醇接枝醚型聚羧酸钠减水剂。考察了合成条件对产物减水性能的影响。在n(APEG)∶n(AA)∶n(MA)∶n(SAS)=5∶5∶9∶1,引发剂用量为4%的优化条件下合成的减水剂,以0.32%的掺量加入到P.Ⅱ42.5R水泥中,水泥的净浆流动度为305 mm,砂浆减水率为31%,泌水率比为30%,含气量为3.0%,初凝时间之差和终凝时间之差分别为+70 min和+5min,坍落度为220 mm,60 min后坍落度损失约为4.5%;1,3,7,28 d的抗压强度增长比分别为220%,190%1,70%,170%;收缩率比为75%。以上各项指标均符合高性能减水剂中的标准型减水剂性能指标。合成的醚型聚羧酸减水剂在减水率和抗压强度增长比方面均优于以甲氧基聚乙二醇马来酸单酯和甲氧基聚乙二醇衣康酸单酯为大单体合成的酯型聚羧酸减水剂。

醚型聚羧酸减水剂的作用机理研究

通过红外光谱、吸附量、ζ电位和表面张力等测定研究了醚型聚羧酸减水剂的作用机理。结果表明,该减水剂的作用机理主要是由于其化学吸附使水泥粒子表面形成了厚的水化膜,因而产生强的立体斥力而产生分散作用。同时,该减水剂具有较高的表面活性,这有利于减水剂水溶液对水泥表面的润湿和渗透,因而有利于减水剂在水泥表面的吸附。

醚型聚羧酸系减水剂的合成及性能研究

烯丙基聚氧乙烯醚、顺酐、丙烯酸、丙烯酰胺为共聚单体,过硫酸铵为引发剂,通过自由基溶液聚合制得四元醚型聚羧酸减水剂。实验表明,最佳工艺条件为n(APEG):n(MA):n(AM):nn(AA)=1:2:1:1.5,引发剂用量为4%.该减水剂在折固掺量为0.14%,水灰比为0.29时,水泥的净浆流动度达到336mm,1h后为308mm。放置数月后减水剂稳定性不变。对不同厂家的四种水泥进行了净浆流动度试验,水泥适应性不佳但可调整掺量得到合适流动度。通过FTIR分析,表明MA、AM、AA均接入主链中,APEG接在AM上形成侧链。并依此得出了自制减水剂的分子式。

聚醚型聚羧酸系高效减水剂专利技术现状分析

聚羧酸系减水剂是继木质素为代表的普通减水剂和萘系高性能减水剂之后发展起来的第三代高性能混凝土减水剂,具有优异的减水性能和坍落度保持能力。而醚型聚羧酸减水剂属于第二代聚羧酸减水剂,是以烯丙基醚类大单体作为主要原料的一种聚羧酸类共聚物。本文从技术角度重点详细介绍烯丙基醚类聚羧酸系减水剂的发展概况,包括聚合工艺、分子组成同减水剂性能之间关系,并对该领域重要申请人的研发技术进行了分析。

醚基聚羧酸酯类减水剂对含硅微粉的低水泥浇注料的作用研究

高分子聚电解质—醚基聚羧酸酯(PCE)是一种对铝酸钙水泥浇注料有良好分散性的减水剂。这种减水剂的加入能使铝酸钙水泥浇注料在起始状态下表现出良好的工作性,并在硬化状态下具有很好的物理性能。但是,在硅微粉含量较多的浇注料中,PCE并没有表现出很好的分散性能。为了加深对此类减水剂在这类耐火材料中作用的理解,我们进行了PCE在铝酸钙水泥和硅微粉表面的吸附性研究。

2种不同结构聚羧酸系减水剂的相关性能对比研究

烯丙基醚型聚羧酸系减水剂PC-ZH采用烯丙基聚乙二醇(APEG)、马来酸酐和丙烯酸甲酯为单体,在引发剂作用下直接聚合制得;甲基丙烯酸甲酯类聚羧酸系减水剂PC-S是市场上普遍使用的以聚乙二醇单甲醚(MPEG)和甲基丙烯酸为单体合成的聚羧酸系减水剂。针对这2种不同结构的聚羧酸系减水剂,开展了合成工艺、分子结构、净浆和混凝土性能、吸附性能及经济性等多方面的试验与分析对比。结果表明,虽然两者性能相当,但PC-ZH减水剂的原材料成本可降低约10%,且生产能耗较低,因此,PC-ZH是一种性价比较高的聚羧酸系减水剂。

不同温度下自密实混凝土和减水剂的匹配性研究

为研究自密实混凝土在不同温度下的性能与减水剂电荷密度的关系,以温度、混凝土配比、减水剂电荷密度3个特征值为变量,选择曰常施工中最具代表性的3个温度,先后用2种常用的自密实混凝土配方,分别和2种电荷密度的聚羧酸系减水剂配对,组成12种试件,进行交叉试验。试验时借助流变仪测量自密实混凝土的剪切速率,从而计算出流变极限,得到混凝土的流变曲线。通过流变曲线从理论上评估每种试件的优劣,同时,对各试件进行28 d强度测试,通过最终测得的强度值,得出了和流变曲线一致的结论。基于理论分析和试验结果,针对低温、常温、高温三种环境,对自密实混凝土的配方设计(包括水灰比和水固比)及与减水剂的搭配,提出了设计建议,使混凝土达到最大强度和最稳定的力学特性。