复合功能型聚羧酸减水剂的制备及其性能研究

以改性聚醚异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG-2400)为功能大单体,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸(AA)和顺丁烯二酸酐(MA)为功能小单体,以过氧化氢(H_(2)O_(2))-抗坏血酸(Vc)氧化还原体系为引发剂,以巯基丙酸(MPA)为链转移剂,通过水溶液自由基聚合法,制备一种兼具抗泥、保坍性能的复合功能型聚羧酸减水剂。通过正交实验设计得出最佳合成条件,并通过单因素实验优化合成条件。通过FTIR、TGA、TOC进行性能表征。结果表明,最佳合成工艺条件:反应温度为45℃,n(AA)∶n(TPEG)=4.0∶1,n(DMC)∶n(TPEG)=0.75∶1,n(MA)∶n(TPEG)=0.6∶1,巯基丙酸(MPA)用量为大单体聚醚的0.65%,引发剂用量为大单体聚醚的1.27%,且m(H_(2)O_(2))∶m(Vc)=3.5∶1,A液、B液滴加时间为3.0,3.5 h。此合成工艺条件下,得到的复合功能型聚羧酸减水剂分散性能较好,对蒙脱土的敏感性较低且经时坍落度损失较小。

聚羧酸系减水剂不同掺量对活性粉末混凝土的影响研究

本文系统研究了聚羧酸系减水剂的不同掺量、不同种类以及掺合料的类型对活性粉末混凝土一系列性能的影响,包括力学性能、工作性能等。聚羧酸系减水剂一般需要经历放出自由水来改善活性粉末混凝土的水化过程。聚羧酸系减水剂的有效成分掺量的增加,活性粉末混凝土的流动性、抗折和抗压强度显示出先升后降的趋势。活性粉末混凝土在掺有早强型减水剂后会表现出较好的力学性能,而活性粉末混凝土在掺有缓凝型减水剂后则表现出更优异的施工性,这2种减水剂在改善粉末混凝土的性能方面均有较好的缓凝效果。

低热水泥与减水剂的相容性研究

本文研究了低热水泥与聚羧酸减水剂和萘系减水剂相容性的差异,并以普通硅酸盐水泥作为基准,通过流动度以及经时损失和流变性能评价了水泥与减水剂的相容性。结果表明:在低热浆体中,萘系减水剂的饱和掺量点大于聚羧酸减水剂;低热水泥展现出不弱于普通硅酸盐水泥的良好相容性,并且低热水泥与聚羧酸减水剂的适应性要好于萘系减水剂;含减水剂的低热水泥净浆的流变特性符合Bingham模型,掺入聚羧酸减水剂的低热水泥浆体呈现为典型的牛顿流体,而掺入萘系减水剂的低热水泥浆体呈现为剪切稀化流体。

改性氧化石墨烯六碳聚羧酸减水剂的制备及其应用

通过加入苯并三氮唑与氧化石墨烯形成氢键,降低了温度敏感性。并通过控制苯并三氮唑与聚乙烯吡咯烷酮的质量比,生产出改性氧化石墨烯。并以改性氧化石墨烯、二乙二醇单乙烯基醚、4-巯基丁基乙烯基醚、不饱和酸、还原剂、氧化剂、pH值调节剂和去离子水为原料制备改性氧化石墨烯六碳聚羧酸减水剂,具有较好的减水率和净浆流动度,可以较好的均匀分散在水泥中,从而应用到混凝土中,能够使混凝土有较好的坍落度和抗压强度。

一种新型聚羧酸减水剂的合成及其应用

用六碳烯醇“4–羟丁基乙烯基醚”合成聚醚单体LPEG–4000,再用该单体和丙烯酸、2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、顺丁烯二酸酐(MA)等小分子,通过自由基聚合,制备出一种新型的聚羧酸减水剂。该减水剂和易性好,增强效果佳。应用测试表明:该减水剂综合性能明显优于常规聚羧酸减水剂,可显著提高混凝土各阶段的强度。

不同种类减水剂对流态固化土性能影响的研究

流态固化土具有高流动性,可以有效消纳建筑固废和工业固废,是一种性价比高、环境友好型低碳建筑材料,近年来得到了广泛的应用。然而,由于土质的特殊性,流态固化土往往需要很高的水料比才能保证其高流动性,较高的水料比给流态固化土的性能带来不良影响,本文研究了聚羧酸减水剂(PCE)、萘系减水剂(FDN)、氨基磺酸盐减水剂(ASP)、木质素磺酸钠(LS)对流态固化土性能的影响。

基于TOC法测定减水剂在水泥表面吸附量的关键影响因素研究

目前,测试减水剂在水泥颗粒表面吸附量的方法大多采用总有机碳法(TOC法),但众多文献对该测试方法的前处理描述不明确且可操作性差。针对上述问题,本文对总有机碳法测试减水剂在水泥颗粒表面吸附试验的预处理条件进行了研究,探讨了搅拌时间、静置时间、静置温度对减水剂在水泥颗粒表面吸附的影响。研究确定了TOC法的前处理和测试条件,为减水剂在水泥颗粒表面的吸附行为研究提供参考。该方法得到的减水剂标准曲线相关系数均大于0.999,该方法 10次平行实验结果的相对误差小于0.005%,相对标准偏差(RSD)为0.7706%。

聚羧酸系减水剂对普通硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥性能的影响研究

本研究选取普通硅酸盐和硫铝酸盐水泥体系作为研究对象,通过调配聚羧酸减水剂的添加量,系统地研究其对这两种水泥体系施工性能的影响。试验发现,聚羧酸减水剂具有良好的减水性。随着PCE掺量的增加,两种水泥体系的凝结时间增大;两种水泥的流动性随着PCE掺量的增加而增大,PCE掺量分别为0.50%和0.40%时,其减水率达到饱和点;在减水率达到饱和点之前,两种水泥的抗压强度不断增加;聚羧酸减水剂与两种水泥都具有良好的适配性。

聚羧酸系高适应性减水剂母液的合成及性能研究

探究了酸醚比、VC用量、巯基丙酸用量以及聚合反应温度对减水剂分散性能的影响。经过研究得出了一些重要结论:酸醚质量比为4.0,H_(2)O_(2)与VC的质量比为3.75∶1,VC用量为单体质量的0.18%,而巯基丙酸用量为单体质量的0.46%。在30℃条件下控制聚合温度,聚羧酸系减水母液表现出了最优异的综合性能。这种减水剂母液不仅与各种地区、不同厂家生产的水泥兼容良好,而且在不同情况下都展现出极佳的适用性。它的匀质性指标和混凝土性能指标符合慢凝聚羧酸体系高性能减水剂施工规范的要求。因此,这种减水剂母液具备诸多优点,如性能稳定、投加量低、减水率高等,为工程施工提供了可靠的支持。这些研究成果有望在建筑领域推动高性能减水剂的应用与发展,为工程建设质量与效率的提高做出重要贡献。

混凝土用高性能保坍型减水剂的合成工艺优化

以甲基烯丙基聚乙二醇醚TPEG、丙烯酸羟乙酯HEA和不饱和羧酸BSI-1为合成原料,以过硫酸铵APS为引发剂、巯基乙酸TGA为链转移剂,合成了一种适合混凝土用高性能保坍型减水剂XBT-1,并以水泥净浆的初始流动度和1 h流动度为评价指标,对其合成工艺条件进行了优化。结果表明:随着酸醚比、酯醚比、引发剂用量和链转移剂用量的逐渐增大,反应温度的逐渐升高以及反应时间的逐渐延长,水泥净浆的初始流动度和1 h流动度均呈现出“先升高后降低”的趋势。当酸醚比为3∶1、酯醚比为2∶1、引发剂用量为3%、链转移剂用量为4%、反应温度为60℃、反应时间为2.5 h时,合成的高性能保坍型减水剂XBT-1的分散性能最好。在水泥净浆中加入0.2%的XBT-1即可使其初始流动度和1 h流动度分别达到338 mm和315 mm,分散保坍效果较好。

利用STN标引特点快速获取聚羧酸减水剂最接近的现有技术

聚羧酸系减水剂多从单体组合、制备工艺等方面入手进行改进,由于这些单体是通用的,在专利审查中,通过关键词和/或分类号检索最接近的现有技术时容易出现较大的噪声,STN数据库具有独特的标引方式,使用STN数据库检索,可以准确表达单体的组合方式,快速获取聚羧酸系减水剂最接近的现有技术。基于此,通过实际检索案例展示上述特点。

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。

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。

关于聚羧酸减水剂抗泥助剂的性能研究

为复配出能够有效降低聚羧酸减水剂净浆流动度经时损失的抗泥助剂,实验首先采用单因素实验来选择不同种类的功能性助剂作为抗泥助剂的4种组分,然后通过正交实验确定出抗泥助剂的最佳配比.研究通过净浆流动度单因素实验对各组分的种类进行选择,优选出离子络合组分麦芽糖醇、泥土吸附组分聚乙二醇2000、泥土分散组分偏重亚硫酸钠和缓凝组分葡萄糖酸钠,进一步通过正交实验确定了各组分的最佳配比m(麦芽糖醇)∶m(聚乙二醇2000)∶m(偏重亚硫酸钠)∶m(葡萄糖酸钠)=2∶17.5∶1∶25复配成的聚羧酸减水剂抗泥助剂.抗泥助剂与聚羧酸减水剂复配的效果明显优于单掺聚羧酸减水剂,并且复配后可以显著的降低净浆流动度的经时损失,且对其他性能无不利影响.

高和易保坍型聚羧酸减水剂的研究

进入21世纪后,高性能混凝土结构的设计更加强调耐久性,混凝土减水剂已经成为现代混凝土材料的关键组分。由于混凝土原材料的波动性及长距离运输,易导致减水剂相容性差、坍损大等现象。文中通过引入改性淀粉,调节反应温度、选择合适原材料,在分子结构设计时控制减水剂在水泥颗粒和水化产物上的吸附速率,同时,引入具有高黏结性能组分,以提高混凝土和易性以及分阶段延缓混凝土坍落度损失。

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。

改性硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附性能研究

为了探讨改性前后硅藻土的吸附性能差异,选用溶胶凝胶法和高温酸改法对硅藻土进行改性处理,研究改性前后硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附性能。结果表明:高温酸改法改性硅藻土试验中,当焙烧温度为500℃、焙烧时间为120 min、盐酸溶液浓度为2.5 mol·L^(-1)时,改性效果最佳;溶胶凝胶法改性的硅藻土对液态聚羧酸减水剂的吸附量大于高温酸改法,溶胶凝胶法改性试验因素对试验指标影响程度由大到小顺序为温度、浓度、时间;吸附动力学证明,硅藻土吸附液态聚羧酸减水剂的行为过程符合速率控制步骤,吸附过程由外部传质控制。

浅谈聚羧酸减水剂复配的应用

对混凝土用聚羧酸减水剂工作性的影响因素及其规律入手,提出了改善聚羧酸减水剂工作性的可操作性措施,改变聚羧酸减水剂复配方案、增加各种辅助小料、优化其外加剂的掺量比例及消除引起不适应性的因素等,并列举了工程应用实例。

聚羧酸减水剂对原材料波动的敏感性研究

随着聚羧酸减水剂应用领域的不断扩大和研究领域的不断深入,在使用过程发现聚羧酸减水剂对使用环境和原材料表现出了较高的敏感性,但目前对于聚羧酸减水剂敏感性规律研究较少。为了更好地指导聚羧酸减水剂在施工中的应用,文章分析了温度、搅拌时间、减水剂掺量、单方用水量、水泥、粉煤灰、矿渣粉、集料含泥量、机制砂石粉含量对聚羧酸减水剂敏感性能的影响,通过进行水泥净浆、砂浆流动度和混凝土坍落度等试验,探讨了聚羧酸减水剂对上述因素敏感性的影响规律。研究结果表明:聚羧酸减水剂对含泥量敏感性最高,对不同品种水泥、掺合料掺量和石粉含量均具有较高的敏感性;在30~150 s范围内,对搅拌时间敏感性程度最低;聚羧酸减水剂对掺量和单方用水量敏感性均高于奈系减水剂。

淀粉基聚羧酸减水剂的合成及应用性能研究

通过对淀粉进行预处理,在自由基反应合成减水剂时替代部分聚醚大单体合成一种淀粉基聚羧酸减水剂,通过控制变量法确定最佳合成条件:氧化剂选用浓硫酸,用量为1.5%,淀粉选用衍生物白糊精,改性淀粉对大单体的取代率为1%。通过净浆、砂浆和混凝土试配可知,此减水剂能使混凝土具有优异的流动性和可塑性,同时具有良好的抗泥效果,且对强度有积极影响,SEM分析显示,淀粉基聚羧酸减水剂提高了水泥的水化速率,降低了因水分蒸发引起的自收缩,提高了结构的密实度。