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1、2Q!呈生筮魚期i蔓簋!至≥翅】遼酉建撾廑旦硒寶高保坍型聚羧酸減水劑的制備與性能研究陳發(fā)兵。劉紅霞(江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院江西南昌330001)摘要：依據(jù)混凝土坍落度損失原理和反應(yīng)性高分子研究思路，從聚羧酸本身分子結(jié)構(gòu)出發(fā)，開發(fā)一種帶有微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚羧酸高分子，在混凝土堿性環(huán)境下水解斷鍵分解出具有分散作用的小分子，從而使混凝土具有一定的坍落度保持能力。在聚合過程中，采用復(fù)合分子量調(diào)節(jié)劑，使大單體長側(cè)鏈均勻分布于主鏈上，進(jìn)一步保證了聚羧酸在水泥中的分散性和適應(yīng)性。采用該工藝合成的產(chǎn)品具有良好的保塑能
2、力：在3&C環(huán)境中，大流動(dòng)性混凝土2h坍落度損失25mm、中低流動(dòng)性混凝土2h坍落度損失40mm，且該工藝具有良好的批次穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：高保坍聚羧酸混凝土減水劑微交聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)合分子量調(diào)節(jié)劑在商品混凝土的應(yīng)用過程中，面臨最普遍最主要的問題之一即為混凝±坍落度損失問題，特別是泵送混凝土，在高溫炎熱天氣條件下，此問題更加突出。長期以來，國內(nèi)外許多專家學(xué)者對(duì)混凝±坍落度損失機(jī)理及控制方法作了很深入的研究。目前，行業(yè)內(nèi)主要通過減水劑后摻法、與緩凝劑復(fù)合使用、降低混凝土出機(jī)溫度等途徑來解決混凝土的坍損問題。但任何一種解決
3、辦法都存在一些操作或技術(shù)上的困難，引起混凝土性能和質(zhì)量的不穩(wěn)定¨。2J。本研究在于從聚羧酸減水劑本身出發(fā)，通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開發(fā)一種高保坍型聚羧酸混凝土減水劑，來解決預(yù)拌混凝土長距離運(yùn)輸和在較高氣溫下施工這一行業(yè)內(nèi)普遍性難題。1設(shè)計(jì)思路造成混凝土坍落度損失的根本原因在于水泥的水化反應(yīng)，水泥遇水發(fā)生水化反應(yīng)，顆粒比表面積迅速增大，表面能增高，顆粒趨于凝聚，分散性降低，表現(xiàn)為坍落度損失∞J。聚羧酸減水劑加入到混凝土中后，吸附在水泥顆粒表面上，其梳形分子結(jié)構(gòu)具有空間位阻效應(yīng)從而使得水泥顆粒具有良好的分散性能。水泥
4、水化t～2h后，由于水泥水化的加劇，吸附在水泥顆粒表面的減水劑分子大量被水化產(chǎn)物覆蓋，其減水作用隨時(shí)間延長而降低，導(dǎo)致了混凝土的坍落度損失一1。依據(jù)以上新拌混凝土坍落度損失原理，同時(shí)借鑒減水劑后摻法和反應(yīng)性高分子的研究思路，本研究從改變外加劑吸附行為的角度著手，設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種具有優(yōu)異坍落度保持能力，同時(shí)又具有一定分散性能的聚羧酸系減水劑。新型的高保坍型聚羧酸減水劑和普通型接枝共聚物外加劑具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，但接枝側(cè)鏈更長，羧基比例更低，同時(shí)共聚物分子結(jié)構(gòu)中具有酯交聯(lián)點(diǎn)。由于羧基比例降低，同時(shí)交聯(lián)后分子量變
5、大，吸附能力低于普通聚羧酸減水劑，因此殘留在水泥漿體液相中的減水劑分子較多；同時(shí)分子中的酯鍵交聯(lián)點(diǎn)在混凝土堿性作用下發(fā)生酯鍵水解反應(yīng)，水解產(chǎn)生新的類似普通聚羧酸減水劑的分子，再次吸附在水泥水化產(chǎn)物上，使得混凝土漿體仍保持較好的流動(dòng)性。2試驗(yàn)邵分2．1試驗(yàn)主要原材料甲基丙烯酸、甲氧基聚乙二醇、濃硫酸、阻聚劑、自制復(fù)合·20·分子量調(diào)節(jié)劑、過氧化物引發(fā)劑、交聯(lián)劑單體，江蘇知名品牌高保坍型聚羧酸減水劑Pc—s1、Pc—S2，福建知名品牌高保坍型聚羧酸減水劑Pc—F，國外高保坍型聚羧酸減水劑PC—A，自制高保坍型聚
6、羧酸減水劑BOKAL—G，本公司標(biāo)準(zhǔn)型聚羧酸減水劑BOKAL—S；2．2高保坍型聚羧酸減水劑的合成方法本研究采用了兩步法制備聚羧酸減水劑。第一步為引入聚乙二醇長側(cè)鏈，原料MPEG與MAA按一定摩爾比酯化制得大單體MPEGMAA。第二步為引入微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，共聚反應(yīng)制成聚羧酸。在大單體中加入微量交聯(lián)劑單體以及復(fù)合分子量調(diào)節(jié)劑組成滴液A，再采用滴加方法滴加滴液A以及引發(fā)劑溶液B，通過控制反應(yīng)的溫度、滴加速度來制備高保坍型聚羧酸減水劑BOKAL—G。2．3混凝土試驗(yàn)由于本研究主要目的為解決高溫條件下施工的混凝土坍損問
7、題，因此試驗(yàn)溫度均設(shè)定為30℃。1)大流動(dòng)性混凝土配合比大流動(dòng)性混凝土配比見表1，通過調(diào)整減水劑摻量，控制初始坍落度為(22-I-2)cm，測(cè)定1小時(shí)和2小時(shí)后的坍落度損失情況。表1大流動(dòng)性混凝土配合比(試驗(yàn)溫度30"C)CFAKSG(卵石)W洋房P．O贛江砂42．5九江電力S955～2020～31．5自來水Mx=2．622575507723267611602)中低流動(dòng)性混凝土配合比中低流動(dòng)性混凝土配比見表2，通過調(diào)整減水劑摻量，控制初始坍落度為(16±2)cm，測(cè)定1小時(shí)和2小時(shí)后的坍落度損失情況。表2中
8、低流動(dòng)性混凝土配合比(試驗(yàn)溫度30℃)CFASG(卵石)W洋房P．O贛江砂42．5九江電力5～1616～31．5自來水Mx=2．6290607564536801753合成因素對(duì)聚羧酸減水劑保坍性的影響本研究主要通過復(fù)合分子量調(diào)節(jié)劑與交聯(lián)劑技術(shù)實(shí)現(xiàn)聚羧酸減水劑的保坍性，并對(duì)其進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果如下。3．1復(fù)合分子量調(diào)節(jié)劑對(duì)分散性能的影響本研究在聚合過程中，采用復(fù)合分子量調(diào)節(jié)劑，可使大單體長側(cè)鏈均勻分布于主鏈上，進(jìn)
