【摘要】：聚羧酸減水劑作為新一代的高性能減水劑,具有高減水率、高保坍、功能可調(diào)控性、生產(chǎn)與使用節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),已在各項(xiàng)混凝土工程中得到廣泛的應(yīng)用。但是在聚羧酸減水劑的應(yīng)用中,依然存在很多問題,其中聚羧酸減水劑對(duì)骨料中泥土成分過于敏感這個(gè)問題,是制約聚羧酸減水劑推廣與應(yīng)用的因素之一。泥土中含有大量對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能有害的黏土礦物,它們對(duì)聚羧酸減水劑的吸附能力強(qiáng)于水泥顆粒,導(dǎo)致水泥漿中聚羧酸減水劑的有效含量下降,使混凝土的流動(dòng)性及流動(dòng)性保持能力下降。本課題采用自由基共聚方法,以甲基烯丙基聚氧乙烯醚為大單體,丙烯酸為小單體,化合物A為引發(fā)劑,化合物B為鏈轉(zhuǎn)移劑,合成出具有良好抗泥效果的聚羧酸減水劑。首先探索了合成溫度、引發(fā)劑用量、鏈轉(zhuǎn)移劑用量、酸醚比、甲基丙烯酸摻量、苯乙烯摻量等制備工藝參數(shù)對(duì)聚羧酸減水劑抗泥效果的影響。隨后通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了抗泥型聚羧酸減水劑的合成工藝�？疾炝吮揭蚁┯昧�、化合物A用量、化合物B用量、酸醚比、甲基丙烯酸用量、反應(yīng)溫度、滴加時(shí)間、保溫時(shí)間對(duì)抗泥效果的影響,最終合成了兩種具有較好抗泥效果的聚羧酸減水劑,分別為6號(hào)和16號(hào)。采用紅外光譜表征了聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu),測(cè)定了聚羧酸減水劑的分子量及物化性質(zhì)。通過水泥凈漿試驗(yàn),探索了不同黏土種類和摻量對(duì)抗泥型聚羧酸減水劑抗泥效果的影響。通過混凝土坍落度試驗(yàn)證明了所合成的抗泥型聚羧酸減水劑比傳統(tǒng)聚羧酸減水劑有更好的抗泥效果。最后研究了聚羧酸減水劑在黏土上的吸附機(jī)理,研究表明:聚羧酸減水劑在蒙脫土上吸附量最大,飽和吸附量是泥土的8倍,是硅藻土的40倍。聚羧酸減水劑在蒙脫土上存在層間吸附,聚羧酸減水劑在泥土和硅藻土上只有表面吸附作用,由此證明了層間吸附的吸附量比表面吸附的吸附量大得多。研發(fā)抗泥型聚羧酸減水劑的思路就是阻止聚氧乙烯側(cè)鏈插入到黏土礦物層間。
【圖文】：

子與不同黏土礦物的作用機(jī)理為理論依據(jù)，采用可聚合單體水溶液共聚方法設(shè)計(jì)合成出具有抗泥效果的聚羧酸減水劑，使得當(dāng)砂石中泥土含量超標(biāo)時(shí)，加新型抗泥型外加劑的混凝土具有較好的流變性、適當(dāng)?shù)奶涠缺３帜芰�，高新拌混凝土的工作性能。新產(chǎn)品在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性方面有大幅度的提高，產(chǎn)品的成功研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在研發(fā)新產(chǎn)品基礎(chǔ)上，，更進(jìn)一步的探討新型抗泥型減水劑與泥土的作用機(jī)理，為以后相關(guān)面的研究提供新思路。1.2 聚羧酸減水劑簡(jiǎn)介1.2.1 聚羧酸減水劑的結(jié)構(gòu)聚羧酸減水劑作為一種新型減水劑，與木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑、萘系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑的結(jié)構(gòu)不同。與傳統(tǒng)減水劑相比，聚羧酸減水劑是具有長(zhǎng)側(cè)鏈的梳型結(jié)構(gòu)[23]。圖 1-1 展示了聚羧酸減水劑和萘系減水劑的分子結(jié)構(gòu)示意圖，聚羧酸減水劑通常由帶負(fù)電荷的聚羧酸主鏈和較長(zhǎng)的聚氧乙烯（PEO）側(cè)鏈組成[24]。

聚羧酸減水劑的優(yōu)勢(shì)之一是可以通過調(diào)節(jié)分子結(jié)構(gòu)，從而得到預(yù)期的性能。通過調(diào)節(jié)聚羧酸減水劑的合成工藝條件，例如大單體種類、小單體種類、酸醚比、溫度、引發(fā)劑種類和用量等合成條件，可以合成應(yīng)用目的不同的聚羧酸減水劑，目前已合成出緩凝型聚羧酸減水劑、早強(qiáng)型聚羧酸減水劑、保坍型聚羧酸減水劑等功能型聚羧酸減水劑。(a) MPEG-PCE (b) APEG-PCE
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528.042.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 王晨晨;張明明;;泥土副作用對(duì)砂漿性能及含泥量限值的影響研究[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年12期

2 詹洪;王友奎;趙帆;楊燦;;骨料含泥對(duì)聚羧酸減水劑分散性能影響的試驗(yàn)研究[J];混凝土世界;2014年11期

3 陳國新;祝燁然;沈燕平;徐唯唯;楊日;;抗泥型聚羧酸系減水劑的合成及性能研究[J];混凝土;2014年04期

4 王子明;吳昊;徐瑩;劉曉;;黏土對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的抑制機(jī)理[J];建筑材料學(xué)報(bào);2014年02期

5 劉斯鳳;徐勇;王培銘;;減水劑過摻對(duì)C30混凝土性能影響[J];混凝土;2013年02期

6 朱健;王平;雷明婧;張偉麗;;硅藻土理化特性及改性研究進(jìn)展[J];中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年12期

7 齊淑芹;段彬;;聚羧酸系高效減水劑在工程應(yīng)用中的適應(yīng)性研究[J];鐵道建筑;2008年07期

8 劉國棟;關(guān)志梅;魏春濤;楊紅紅;;砂子含泥量對(duì)摻用聚羧酸高效減水劑混凝土性能的影響及有效對(duì)策[J];商品混凝土;2008年03期

9 陳家瓏,方源興;我國混凝土骨料的現(xiàn)狀與問題[J];建筑技術(shù);2005年01期

10 袁杰,范永德,葛勇,高學(xué)峰,張寶生;含泥量對(duì)高性能混凝土耐久性能的影響[J];混凝土;2003年08期

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本文編號(hào)：2605942