【摘 要】
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聚羧酸减水剂具有主链和侧链结构的分子可设计性,进一步优化性能的空间较大,成为高性能减水剂研究的热点。然而聚羧酸减水剂与水泥的适应性问题降低了其减水效果和工作性能。针对减水剂的适应性问题,论文设计、合成了两种侧链为聚醚的聚羧酸减水剂,研究了减水剂与水泥的适应性,提出了改善减水剂与水泥适应性的作用机制,主要工作和获得的结论有:制备出聚异丁烯醇聚氧乙烯醚-丙烯酸(MPEO-MAA)两元单体聚合的聚醚型聚
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聚羧酸减水剂具有主链和侧链结构的分子可设计性,进一步优化性能的空间较大,成为高性能减水剂研究的热点。然而聚羧酸减水剂与水泥的适应性问题降低了其减水效果和工作性能。针对减水剂的适应性问题,论文设计、合成了两种侧链为聚醚的聚羧酸减水剂,研究了减水剂与水泥的适应性,提出了改善减水剂与水泥适应性的作用机制,主要工作和获得的结论有:制备出聚异丁烯醇聚氧乙烯醚-丙烯酸(MPEO-MAA)两元单体聚合的聚醚型聚羧酸减水剂,以及聚异丁烯醇聚氧乙烯醚-丙烯酸-甲基顺丁烯二酸(MPEO-MAA-MA)三元单体共聚的聚醚型聚羧酸减水剂;摸索出两种减水剂合成的优化反应条件。减水剂固含量与理论值接近,热稳定性好,能够满足施工要求。MPEO-MAA和MPEO-MAA-MA减水剂在掺量为0.6 wt.%时能获得290mm以上的初始净浆流动度,60min后都保有210mm以上的流动度,经时流动度损失较小;在基准水泥,鼎鑫水泥和曲寨水泥中两种减水剂均表现出较高的减水率,而且MPEO-MAA-MA减水剂在三种不同水泥中的净浆流动度和拓展程度的偏差均较低,没有受水泥牌号的影响,表现出更好的减水效果,表明相对二单体减水剂,三单体合成的聚醚型聚羧酸减水剂与水泥的适应性更好;减水剂提高了水泥胶砂试样在3d,7d和28d的抗折强度和抗压强度。相对于市售的聚羧酸减水剂,聚醚型聚羧酸减水剂对混凝土具有良好的适应性,具备流动性混凝土的特点,加入MPEO-MAA和MPEO-MAA-MA减水剂的混凝土抗压强度均高于市售减水剂拌合的混凝土,说明制备的聚醚型聚羧酸减水剂具有良好的保水性和综合性能,具备应用于工程实际的基本条件。合成的聚醚型聚羧酸减水剂的作用机制为:梳齿状聚醚型聚羧酸减水剂-COO~-同种电荷的斥力作用使水泥颗粒易于分散,碳氢分子链、聚醚分子侧链为形成梳状溶剂化层,阻碍水泥颗粒的紧密接触,阻止絮凝结构的形成,从而增加润滑性和塑化能力,提升了减水剂与水泥的适应性。
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