發(fā)布時(shí)間：2021-01-02 07:52

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和建筑工業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)高性能混凝土的需求不斷提高。因此,開(kāi)發(fā)高性能混凝土、提高混凝土的施工性能和機(jī)械性能,成為新形勢(shì)下的研究熱點(diǎn)。減水劑作為應(yīng)用最廣的混凝土外加劑,能提高新拌混凝土的流動(dòng)性、增強(qiáng)凝結(jié)后混凝土的機(jī)械強(qiáng)度,逐漸成為了科學(xué)家們的研究重點(diǎn)。聚羧酸減水劑（PCE）是一種新興的高性能混凝土外加劑,具有摻量低、減水率高、保坍性好等優(yōu)點(diǎn),受到了廣泛的關(guān)注。而傳統(tǒng)工業(yè)PCE的合成受機(jī)理方面的限制,反應(yīng)溫度普遍偏高,通常為50-80oC,存在合成工藝復(fù)雜、成本高、能耗大等問(wèn)題。本課題主要在低溫下合成了PCE,研究了不同反應(yīng)條件對(duì)PCE性能的影響;采用新型工藝方法在絕熱的條件下制備出性能優(yōu)良的PCE;同時(shí),本研究制備了一系列結(jié)構(gòu)改性PCE,改善了傳統(tǒng)PCE引氣性低、分散保持性較差等缺點(diǎn)。具體研究結(jié)果如下:（1）異戊烯醇聚氧乙烯醚（TPEG）、丙烯酸（AA）、甲基丙烯磺酸鈉（SMAS）作為反應(yīng)單體,以過(guò)硫酸銨-抗壞血酸（APS-Vc）作為氧化還原引發(fā)體系,以巰基乙酸（TGA）為鏈轉(zhuǎn)移劑,采用自由基聚合的合成方法常溫制備了高性能PCE,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)確定了PCE的最佳合... 

【文章來(lái)源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

PCE靜電斥力分散作用機(jī)理圖

聚羧酸減水劑的合成和性能研究14圖1-6PCE空間位阻分散作用機(jī)理圖Fig.1-6TheschematicdiagramofspacerepulsionscatteredmechanismofPCE如圖1-6所示，在水泥水化過(guò)程中，PCE在水泥顆粒、水泥顆粒水化產(chǎn)物上進(jìn)行吸附，產(chǎn)生吸附層，并且隨著時(shí)間的增加，吸附層的厚度會(huì)逐漸增加，吸附層上的聚合物分子使水泥顆粒分子之間形成了巨大的排斥力，這種排斥力就是空間位阻作用。這種作用的大小不僅與聚合物的分子量相關(guān)，還與其結(jié)構(gòu)相關(guān)。PCE有著特殊的梳型結(jié)構(gòu)，一端與水泥顆粒接觸，一端與溶劑接觸，由于PCE分子的存在會(huì)一定程度上降低水泥顆粒的電負(fù)性，降低其靜電斥力作用，因此顆粒之間的空間位阻作用強(qiáng)于靜電斥力作用。K.Yoshioka等[33]通過(guò)設(shè)計(jì)聚羧酸分子結(jié)構(gòu)，研究了不同體系的靜電斥力作用、空間位阻作用和范德華力勢(shì)能，發(fā)現(xiàn)空間位阻作用起主導(dǎo)作用。然而冉千平等研究發(fā)現(xiàn)，部分短側(cè)鏈PCE也顯示出良好的分散性能，這是因?yàn)槠渲麈溕详庪x子基團(tuán)含量較高，產(chǎn)生的靜電斥力作用不能完全忽略，這說(shuō)明靜電斥力和空間位阻作用是相輔相成的。理論上側(cè)鏈長(zhǎng)度越長(zhǎng)，空間位阻作用越強(qiáng)，但側(cè)鏈長(zhǎng)度超過(guò)了一定程度之后，由于其分子形態(tài)會(huì)發(fā)生蜷曲，空間位阻作用無(wú)法增強(qiáng)。綜上所述，PCE在水泥體系中的分散作用必須考慮多種作用機(jī)理，即空間位阻和靜電斥力共同作用。1.3.6水泥水化作用機(jī)理的研究為了更好地研究PCE對(duì)水泥水化作用的影響，首先要了解水泥與水反應(yīng)的過(guò)程。水泥與水接觸后逐漸從無(wú)水狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛兴疇顟B(tài)，在凝結(jié)初期逐漸形成

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文31表2-5水泥凈漿流動(dòng)度測(cè)試結(jié)果Table2-5Cementslurryflowtestresults組數(shù)凈漿流動(dòng)度(mm)組數(shù)凈漿流動(dòng)度(mm)組數(shù)凈漿流動(dòng)度(mm)12331121421245223412220222253226132192321942351422824237522115230252436219162252621772341723327241823218237282359232192242922810239202232.3.7.2響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果圖2-8是對(duì)水泥的凈漿流動(dòng)度的實(shí)驗(yàn)值和回歸方程的預(yù)測(cè)值對(duì)比圖，由圖所示，實(shí)驗(yàn)值較均勻分布在直線上下兩側(cè)，可以說(shuō)明通過(guò)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)法來(lái)改變各反應(yīng)物、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的回歸方程證明了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一定可行性。圖2-8水泥凈漿流動(dòng)度的實(shí)驗(yàn)值和模擬預(yù)測(cè)值對(duì)比圖Fig.2-8Comparsionbetweenpredictedandobservedoforiginalfluidity

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]硫酸鹽影響聚羧酸減水劑與混凝土組成材料相容性的機(jī)理研究[D]. 萬(wàn)煜.重慶大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2952964