低粘型聚羧酸系减水剂的合成研究.pdf

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1、商品混凝土2017年第1-2期BetonChineseEdition——Ready-mixedConcrete研究探索低粘型聚羧酸系减水剂的合成研究霍志梅，张建锋，徐东升，沈佳斌（浙江五龙新材股份有限公司，浙江德清313201）［摘要］本文根据自由基聚合原理，采用HPEG-600聚醚、丙烯酸和丙烯酸甲酯合成低粘型聚羧酸系减水剂。主要探讨了酸醚比、丙烯酸甲酯的用量、反应温度和聚合物分子量大小对性能的影响。最后，混凝土性能测试表明本试验所合成的聚羧酸系减水剂具有明显的降黏效果。［关键词］低粘型；聚羧酸系减水剂；合成研究0前言HPEG-600聚醚，浙江凯德精细化工股份有

2、限公司；丙烯酸，含量≥99.5%，浙江卫星石化股份有限公司；丙烯酸甲为更好地满足现代建筑快速发展的需要，混凝土逐步向酯，含量≥99.3%，济南世纪通达股份有限公司；去离子水，[1]高强、超高强化的方向迈进。高强、超高强混凝土不仅要满电导率≤20μs.cm-1。足高强度，还要求低孔隙，尤其是大孔要少，只有这样才能1.2聚羧酸系减水剂的合成工艺[2,3]满足混凝土耐久性要求。要想满足混凝土高强和低孔隙，将HPEG-600聚醚、丙烯酸甲酯和去离子水投入带有搅目前在拌制高强混凝土时通常采用低水胶比和高矿物掺合拌器和温度计的1L四口反应瓶内，开启搅拌，升温至一定料。这就导致

3、了高强混凝土粘度较大，泵送阻力成倍增加，的温度。开始采用蠕动泵分别滴加丙烯酸水溶液和引发剂水混凝土工作性能较差，施工难度加大。溶液，其中丙烯酸溶液用时3h均匀滴加完，引发剂溶液用时目前，为解决高强混凝土的粘度问题，通常采用提高混3.5h均匀滴加完。待引发剂溶液滴加完毕后再保温反应2h，凝土减水剂的掺量，尤其是更多采用减水率更高、保坍型更反应结束。用NaOH溶液调节物料的pH值5.5～6.0之间，[4]好的聚羧酸系减水剂。但普通聚羧酸系减水剂目前还存在对即得到低粘型聚羧酸系减水剂。施工材料和环境比较敏感、与水泥的作用比较滞后等不足，1.3测试方法普通聚羧酸系减水剂的

4、掺量过大时轻则出现混凝土凝结时间（1）净浆流动度和粘度的测试方法过长，影响施工进度，重则造成混凝土后期泌水严重，严重根据GB8077－2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》[5]危害混凝土的工程质量。因此，一种既能满足高强混凝土减进行净浆流动度测试方法，固定W/C=0.29，外加剂掺量水和坍落度保持性能要求又能在一定程度上降低高强混凝土0.15%（折干计）不变的情况下测试净浆流动度大小。另外粘度的聚羧酸系减水剂显得尤为迫切。控制W/C=0.22保持不变，通过调节外加剂的掺量来调节净浆聚羧酸系减水剂具有原料选取多样化、分子可设计性强流动度为(210±10)mm，然后

5、取调整好的水泥浆体100ml装[6]的特点。本文根据自由基聚合原理，采用低分子甲基丙烯基入涂-4杯，测定水泥浆体从涂-4杯流出的时间，流出的时间聚氧乙烯醚（HPEG-600，聚醚平均分子量为600）、丙烯酸越短表明浆体的粘度越小。和丙烯酸甲酯等主要原材料在水溶液环境中合成出聚羧酸系（2）混凝土粘度测试方法减水剂。通过一系列的测试评价，本文中所合成的聚羧酸系利用表2所示的混凝土配合比测试混凝土倒坍落度桶流减水剂不仅能够满足高强混凝土减水、坍落度保持的性能要出时间Ts，从开始坍落度桶开始扩展度流至500mm时所用时求，更能够大幅度降低混凝土粘度，明显改善高强混凝土的间

6、T50，以及混凝土最终的坍落度和扩展度。工作性能。3表2混凝土配合比kg/m1试验内容水泥C粉煤灰F矿粉K砂子S石子G水W420406068011001401.1主要原料测试用水泥：南方中利达P·O42.5，水泥矿物组分以及物（3）凝胶渗透色谱（GPC）测试理性能测试如表1所示。采用美国Waters公司的Waters1515型凝胶渗透色谱仪表1水泥矿物组分及其物理性能测试所得聚羧酸系减水剂样的分子量及分子量分布。流动相CSCSCACAF比表面积密度凝结时间(min)为0.1mol/L的NaNO3溶液，流速为1.0ml/min，固定相为凝323423胶状多孔性填充物

7、。(%)(%)(%)(%)(m/kg)(g/cm)初凝终凝51.820.37.310.934603.152413952降粘机理探讨·61·商品混凝土研究探索BetonChineseEdition——Ready-mixedConcrete2017年第1-2期水泥浆体的粘度主要是由水泥颗粒的絮凝体将所加入的情况下，采用一定量的丙烯酸甲酯替代丙烯酸与聚醚共同进拌合水紧紧“包裹”住而形成的，在水灰比一定的情况下，行聚合反应，在分子中引入一定量的具有疏水性的酯键，降被包裹的水越多，水泥浆体越粘稠。因此，加入具有较强分低聚合物在水溶液中的HLB值。丙烯酸甲酯用量的多少对性散能

8、力的聚羧酸