早强型聚羧酸减水剂的合成及在预制构件中的应用研究

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1、广东建材2016年第8期材料研究与应用1前言早强型聚羧酸减水剂的合成及在预制构件中的应用研究杨楚彬-符惠玲z仲以林2李建荣z(1中山市润田混凝土有限公司；2广东瑞安科技实业有限公司)【摘要】本研究对聚羧酸分子结构进行设计，采用异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸、引发剂、链转移剂等在水溶液体系中进行共聚，将醇胺、酰胺等具有早强功能的官能团接枝到聚羧酸主链，合成了具有早强效果的聚羧酸减水剂Pc一11。试验结果表明，Pc一11具有优异的初始分散性能和早强性能，与高减水型按1：l复合使用于预制构件与双免管桩中，7d即可达到强度设计的100％以上，可有效提高模具和场地的周转率

2、，提高经济效益，具有广阔的市场前景。【关键词】聚羧酸减水剂：早强型；预制构件；双免管桩随着我国现代化的飞速发展，基础设施、工业与民用建筑建设力度及规模不断加大，混凝土与水泥制品行业发展迅猛，已成为我国建材行业第一大产业。预制混凝土产品作为混凝土与水泥制品行业最为重要的发展方向之一，其应用推广也在不断发展。尤其近几年，我国的高速铁路、轻轨、地铁等进行大规模建设，地铁混凝土管片、轨道盾构管片、高铁轨道板等预制构件的需求与日俱增；另一方面，以住宅产业化为理念的预制混凝土构件装配建造方式也越来越得到人们的认可。与预拌混凝土相比，预制混凝土可大幅度提高生产效率，节省人力，降低工人

3、劳动强度，减少管理环节，降低人员技术水平对工程质量的影响，提高环保效益，促进社会的发展。因此，发展预制混凝土是促进混凝土行业转型和进步的有效途径。预制混凝土生产过程中需要提高混凝土早期强度，以缩短凝结时间，提高模具的周转率。目前，预制混凝土生产企业通常采用蒸汽养护来提高混凝土的早期强度，蒸汽养护的成本很高，且锅炉燃烧会产生大量有害气体，危害生态环境，因此，在部分地区，锅炉煤炭燃烧已被禁止。另外，降低水胶比、提高水泥用量或等级、掺加早强剂也可提高早期强度，但提高水泥用量一方面提高了成本，一方面会影响体积稳定性，增大开裂的危险。I'2-[51。而常用的无机早强剂含有氯离子，

4、会对钢筋造成锈蚀，降低建筑物的耐久性，而被限制使用。醇胺类早强剂价格高昂亦限制了其推广应用。因此，开发新的早强剂来解决混凝土早强问题势在必行。聚羧酸高性能减水剂的发明在大大促进了混凝土技术的发展，目前国内己开发各种不同性能的聚羧酸，包括减水型、保坍型及缓释型等。但早强型聚羧酸减水剂的研究仍较缺乏，故极大限制了聚羧酸减水剂在预制混凝土中的应用。我司通过两年的研究，对聚羧酸分子结构进行设计，将醇胺、酰胺等具有早强功能的官能团接枝到聚羧酸主链，合成了具有早强效果的聚羧酸减水剂。并对该早强型聚羧酸减水剂在普通预制构件混凝土和双免管桩混凝土中的应用进行了探究。试验结果表明，该早强

5、型减水剂能较大幅度的提高混凝土的早期强度，可有效提高预制构件模板周转率，具有广阔的市场前景。2早强型聚羧酸减水剂PC一11的合成2．1原材料及主要仪器设备异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、双氧水(H202)、丙烯酸(从)、维生素C(VC)、巯基乙酸(AC)、液碱(NaOH)等。DF_10lS集热式磁力加热搅拌器、BTl00—2J型恒流泵、电子天平等。2．2合成工艺在装有搅拌器、温度计的2000ml四口烧瓶中，投入一定量底水和TPEG，加热升温至35℃，投入H202，然后控温在38℃±2℃，匀速滴加A料(丙烯酸和水的混合溶液)、B料(VC、AC和水的混合溶液)，A料控制在3

6、h左右滴完，B料控制在3．5h左右滴完，在4l℃±1℃保温一)一材料研究与应用广东建材2016年第8期1h，反应结束，加碱，PH值控制在6．0左右，最终得到早强型聚羧酸减水剂PC一11。3性能测试3．1水泥净浆流动度试验水泥净浆流动度参照GB8077—2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》中的水泥净浆流动度相关标准进行测试，水灰比为0．29，减水剂掺量为水泥质量的0．6％。水泥分别为粤秀P·1142．5R、华润P·1142．5R和海螺P·1142．5R，减水剂分别为自产高减水型聚羧酸减水剂PC-4、自产早强型聚羧酸减水剂PC一11、国内某厂家生产的早强型聚羧酸减水剂A和

7、国外著名品牌早强型聚羧酸减水剂B，三种减水剂浓度均为40％。主要考察四种减水剂对不同水泥体系的分散性和相容性。3．2混凝土性能试验3．2．1几种聚羧酸减水剂混凝土性能常规检测根据GB／T8076—2008《混凝土外加剂》试验要求，测试混凝土拌合物的坍落度，检测其混凝土减水率。考察自产高减水型聚羧酸减水剂PC一4、自产早强型聚羧酸减水剂PC—11、国内某厂家生产的早强型聚羧酸减水剂A和国外著名品牌早强型聚羧酸减水剂B的减水率，水泥为粤秀水泥，掺量为水泥质量的0．4％。检测配合比如表1。表1减水率检测配合比3．2．2几种聚羧酸减水剂在普通预制