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本文的研究工作以国家“973”计划项目《高性能水泥制备和应用的基础研究》子课题化学外加剂对高性能水泥水化进程的影响及武汉理工大学与武汉科华高新材料发展有限公司联合开发项目（2007—K4—3）《功能可控制型聚羧酸系高性能混凝土减水剂的研究》为背景，研究聚羧酸系高性能混凝土减水剂的构性关系及应用技术，主要工作及成果如下：
1.通过对减水剂作用下水泥浆体的流动性、凝结时间、Ca2+浓度、化学收缩、XRD的研究分析，讨论了减水剂侧链上羧基（—COOR）和聚氧乙烯基（—OC2H4—）的相对密度对水泥早龄期水化特性的影响。结果表明，随着侧链上聚氧乙烯基密度的增大，凝结时间延长，水泥浆体的流动性增大，分散效果增强，而分散保持性逐渐减小；当n（—COOR）：n（—OC2H4—）-1：3时，水化1min和1h的水泥塑性浆体溶液中的Ca2+浓度呈现较高值，水泥净浆早期化学收缩相对最大；1d及28d的硬化浆体的XRD分析结果也显示，当n（—COOR）：n（—OC2H4—）=1：3时，Ca（OH）2衍射峰最明显，水泥颗粒水化充分。因此，合理地控制—COOR与—OC2H4—的摩尔比，可以提高聚羧酸减水剂的分散性及分散保持性，调整水泥的凝结时间及早期的化学收缩特性。
2.合成一系列不同侧链长度的聚羧酸减水剂KH，通过测试掺KH水泥净浆流动度、凝结时间、化学收缩、电阻率和水泥砂浆3d、7d、28d的强度值，讨论KH侧链结构对水泥初始性能和水化产物的影响规律。实验结果表明：当MAAMPEA和MAA摩尔比为1：3时，随着侧链长度的增长，自制减水剂KH对水泥颗粒分散性增大，分散保持性降低；水泥水化初期，KH抑制了C3A和C3S的水化，且随着侧链的增长，抑制作用依次减弱。
3.通过对合成的聚羧酸系减水剂进行了一系列混凝土、水泥实验，结果表明自制的聚羧酸减水剂对水泥浆体有较好的分散性和分散性保持性，配制的混凝土有较好的流动性和流动性保持性；在混凝土中掺量为1％时，减水率可以达到25％，性能远好于萘系减水剂，与国外同类产品性能相当。