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随着建筑行业的迅猛发展,在工程应用中对于混凝土外加剂的要求逐步提高,为了满足不同施工要求,不同种类的混凝土外加剂相继研发。作为混凝土外加剂,聚羧酸系减水剂具有减水率高、分散性、坍落度保持性好、提高混凝土强度、降低水泥使用量、功能可控等优点,因此了解不同官能团对聚羧酸减水剂的影响具有重要的意义。本论文合成了APEG-AA、APEG-MMA-AA、APEG-SMAS-AA、APEG-MA-AA、APEG-AM-AA五种不同体系的聚羧酸减水剂,并对它们的技术性能、水泥水化速率等进行了研究。对于APEG-AA体系聚羧酸减水剂,以APEG为反应单体的减水剂的减水效果优于以TPEG为反应单体;流动度随APEG与AA摩尔比的增大先增大后减小,n(APEG)∶n(AA)=1.00∶3.27为最佳摩尔比;流动度随活性调节剂掺量的增加而增加,活性调节剂的掺量为大单体质量的0.15%时最好,随后流动度随着掺量的增加而降低;通过正交试验发现,当反应温度为60℃,反应时间为4.5h,引剂用量为大单体质量的2.0%时,得到的APEGAA体系聚羧酸减水剂的减水效果和保塑性最好。对于APEG-MMA-AA体系、APEGSMAS-AA体系、APEG-MA–AA体系和APEG-AM–AA体系聚羧酸减水剂,流动度随不同反应原材料取代AA摩尔的增加、反应温度的升高和反应时间的增加而先增加后减小,最终确定:取代AA摩尔的20%、温度70℃、时间4.5h为最佳合成条件。对五种不同体系的聚羧酸减水剂进行技术性能的测试,五种不同体系聚羧酸减水剂的固含量分别为42.7%、39.9%、41.5%、44.3%、41.4%,胶砂减水率分别为37.6%、38.2%、38.5%、39.4%、37.5%,饱和点均为0.20%,且与不同品种的水泥适应性较强,表现出较好的减水和分散效果。通过红外光谱测试,确认了不同体系聚羧酸减水剂分子结构中应存在羧基(-COOH)、醚基(-O-)、羟基(-OH)、C-H键等官能团。对合成的不同体系聚羧酸减水剂的水泥净浆凝结时间、胶砂强度和水泥水化速率进行了测试。甲基具有较好的缓凝性能;酰胺基具有一定的早强效果;磺酸基、酰胺基具有良好的保塑性。通过测试不同体系聚羧酸减水剂的水泥水化速率曲线可知,出现水化速率峰的顺序依次是APEG-AM-AA体系、APEG-AA体系、APEG-SMAS-AA体系、APEG-MMA-AA体系和APEG-MA-AA体系,结果与水泥净浆凝结时间和胶砂强度的测试结果基本相符。