不同釋放時間保坍型聚羧酸高性能減水劑研究
發(fā)布時間:2022-01-12 11:40
以丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、封端酰胺磷酸酯和甲基丙烯基酒石酸單酯為功能單體,通過對這幾種功能單體緩釋特點進行分類,科學(xué)地設(shè)計了聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu),制備了三種不同釋放時間的保坍型聚羧酸高性能減水劑(即早期釋放型、中期釋放型和中后期釋放型)。采用凝膠色譜儀對三種保坍型減水劑進行了GPC分析,研究了其釋放規(guī)律以及對不同特征水泥的適應(yīng)性,并在混凝土實際工程中驗證了設(shè)計方法的正確性。
【文章來源】:混凝土與水泥制品. 2020,(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
酯基密保坍型減水劑凈漿流動度的影響
將合成的三種保坍型聚羧酸高性能減水劑母液與減水型PCE母液5∶5復(fù)配,進行基準(zhǔn)水泥混凝土保坍性能試驗,試驗結(jié)果見圖2。由圖2(a)可知,PCE1初期擴展度最高,之后在3 h內(nèi)逐漸增大,2 h和3 h出現(xiàn)泌水(泌水率分別為10%和2%),3 h后明顯變小,說明其具有較高的減水率和較強的早期保坍能力,但后期保坍能力相對較弱,故可以有效改善前期及中期保坍性能;PCE3初期和1 h擴展度較低,2~3 h擴展度逐漸變大,3 h時才出現(xiàn)泌水情況,且泌水率相對較低(3.0%),故PCE3的減水率偏低,早期釋放能力較弱,但具有長期保坍性能,且釋放均勻持久,主體釋放區(qū)間位于1.5~2.5 h(或3 h);PCE2在1~2 h時擴展度逐漸變大,2 h和3 h出現(xiàn)泌水(泌水率分別為6%和4%),4 h后擴展度明顯變小,其長期保坍能力不及PCE3,但早期釋放能力強于PCE3,綜合分析其減水、保坍和釋放能力較為均衡。由圖2(b)可知,PEC(減水型)母液與PCE1等比例復(fù)配,初期減水較高,且混凝土各時段的擴展度基本趨于穩(wěn)定;與PCE2等比例復(fù)配,初期減水能力中等,1 h稍有“返大”,2 h后明顯損失;與PCE3等比例復(fù)配,初期減水較低,在2 h內(nèi)逐漸“返大”,出現(xiàn)少量泌水,之后逐漸損失。通過與不同釋放特征的保坍型減水劑母液進行復(fù)配,可提高各階段混凝土狀態(tài)的均勻性,對不同混凝土環(huán)境具有很好的調(diào)節(jié)能力,避免出現(xiàn)混凝土前期(1 h左右)嚴(yán)重的返大離析問題,同時提高中后期保坍能力。3.3 三種保坍型PCE對不同特征水泥的適應(yīng)性
圖3為SD2水泥與各保坍型減水劑試驗情況。由圖3可知,“返大損失型”水泥在與水結(jié)合的初期,流動性較小。這可能和硫酸鹽存在一定關(guān)系,發(fā)生了一定的假凝現(xiàn)象,因減水劑的作用,假凝程度減輕而體現(xiàn)為流動性不足。這類水泥在“返大損失”后發(fā)生快速的水化反應(yīng),結(jié)合更多的自由水并消耗混凝土體系中更多的減水組分,減水組份被水化產(chǎn)物“掩埋”消耗,導(dǎo)致減水劑分子對水泥礦物表面的隔離作用減弱或消失,水化產(chǎn)物的生成及結(jié)晶速度相對更為快速,促進混凝土黏度增加。減水型PCE母液初期擴展度最大480 mm,1 h擴展度605 mm,明顯返大,出現(xiàn)泌水(泌水率4.0%),1 h后擴展度急劇下降,可見在適宜減水劑摻量下,減水型PCE提供最大的初始流動性,但保坍性能不佳且明顯加劇了泌水。與保坍型減水劑復(fù)配能否達(dá)到改善保坍的目的,主要在于保坍型減水劑的釋放特征能否與水泥的損失特征相匹配。減水率較低和釋放較晚的PCE2和PCE3初期及經(jīng)時擴展度均較低,對于“返大損失型”水泥均表現(xiàn)出明顯的不適用;而初始減水率較高和釋放較快的PCE1初期擴展度420 mm,1 h擴展度595 mm,泌水率降至1.5%,可改善漿體前期的快速損失和泌水情況。這是因為PCE1早期能快速水解,釋放出更多的親水基團,及時補充被水化產(chǎn)物“掩埋”消耗的減水劑分子,持續(xù)提供對水泥礦物表面的隔離作用,延緩水化產(chǎn)物的生成及結(jié)晶速度;而PCE2和PCE3水解速度較慢,不能及時產(chǎn)生補償作用。(2)對“平穩(wěn)型”水泥BL的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]保坍型聚羧酸系減水劑的研究現(xiàn)狀與作用機理[J]. 孫振平,吳樂林,胡匡藝,郭二飛,水亮亮,蔣正武,付智,曹永. 混凝土. 2019(06)
[2]聚羧酸系減水劑緩釋技術(shù)研究進展[J]. 葉嘉欣,陳勝利,鐘永興,孫申美,徐海軍. 廣州建筑. 2019(02)
[3]我國混凝土外加劑行業(yè)最新研發(fā)進展和市場動態(tài)[J]. 王玲,趙霞,高瑞軍. 混凝土與水泥制品. 2018(07)
[4]淺談減水劑的市場前景與發(fā)展趨勢[J]. 喬敏,冉千平. 新型建筑材料. 2018(03)
[5]緩釋型聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計及制備[J]. 宋作寶,姚燕,李婷,李曉寧,吳明慧. 建筑材料學(xué)報. 2017(04)
[6]高保坍型聚羧酸減水劑配制高強混凝土在濟南萬象城工程的應(yīng)用[J]. 常青山,付鵬,孫華強,周在波. 新型建筑材料. 2017(03)
[7]緩釋高保坍型聚羧酸減水劑的制備及其性能研究[J]. 陳亞萍,徐征宇,陳斐. 新型建筑材料. 2015(09)
本文編號:3584709
【文章來源】:混凝土與水泥制品. 2020,(11)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
酯基密保坍型減水劑凈漿流動度的影響
將合成的三種保坍型聚羧酸高性能減水劑母液與減水型PCE母液5∶5復(fù)配,進行基準(zhǔn)水泥混凝土保坍性能試驗,試驗結(jié)果見圖2。由圖2(a)可知,PCE1初期擴展度最高,之后在3 h內(nèi)逐漸增大,2 h和3 h出現(xiàn)泌水(泌水率分別為10%和2%),3 h后明顯變小,說明其具有較高的減水率和較強的早期保坍能力,但后期保坍能力相對較弱,故可以有效改善前期及中期保坍性能;PCE3初期和1 h擴展度較低,2~3 h擴展度逐漸變大,3 h時才出現(xiàn)泌水情況,且泌水率相對較低(3.0%),故PCE3的減水率偏低,早期釋放能力較弱,但具有長期保坍性能,且釋放均勻持久,主體釋放區(qū)間位于1.5~2.5 h(或3 h);PCE2在1~2 h時擴展度逐漸變大,2 h和3 h出現(xiàn)泌水(泌水率分別為6%和4%),4 h后擴展度明顯變小,其長期保坍能力不及PCE3,但早期釋放能力強于PCE3,綜合分析其減水、保坍和釋放能力較為均衡。由圖2(b)可知,PEC(減水型)母液與PCE1等比例復(fù)配,初期減水較高,且混凝土各時段的擴展度基本趨于穩(wěn)定;與PCE2等比例復(fù)配,初期減水能力中等,1 h稍有“返大”,2 h后明顯損失;與PCE3等比例復(fù)配,初期減水較低,在2 h內(nèi)逐漸“返大”,出現(xiàn)少量泌水,之后逐漸損失。通過與不同釋放特征的保坍型減水劑母液進行復(fù)配,可提高各階段混凝土狀態(tài)的均勻性,對不同混凝土環(huán)境具有很好的調(diào)節(jié)能力,避免出現(xiàn)混凝土前期(1 h左右)嚴(yán)重的返大離析問題,同時提高中后期保坍能力。3.3 三種保坍型PCE對不同特征水泥的適應(yīng)性
圖3為SD2水泥與各保坍型減水劑試驗情況。由圖3可知,“返大損失型”水泥在與水結(jié)合的初期,流動性較小。這可能和硫酸鹽存在一定關(guān)系,發(fā)生了一定的假凝現(xiàn)象,因減水劑的作用,假凝程度減輕而體現(xiàn)為流動性不足。這類水泥在“返大損失”后發(fā)生快速的水化反應(yīng),結(jié)合更多的自由水并消耗混凝土體系中更多的減水組分,減水組份被水化產(chǎn)物“掩埋”消耗,導(dǎo)致減水劑分子對水泥礦物表面的隔離作用減弱或消失,水化產(chǎn)物的生成及結(jié)晶速度相對更為快速,促進混凝土黏度增加。減水型PCE母液初期擴展度最大480 mm,1 h擴展度605 mm,明顯返大,出現(xiàn)泌水(泌水率4.0%),1 h后擴展度急劇下降,可見在適宜減水劑摻量下,減水型PCE提供最大的初始流動性,但保坍性能不佳且明顯加劇了泌水。與保坍型減水劑復(fù)配能否達(dá)到改善保坍的目的,主要在于保坍型減水劑的釋放特征能否與水泥的損失特征相匹配。減水率較低和釋放較晚的PCE2和PCE3初期及經(jīng)時擴展度均較低,對于“返大損失型”水泥均表現(xiàn)出明顯的不適用;而初始減水率較高和釋放較快的PCE1初期擴展度420 mm,1 h擴展度595 mm,泌水率降至1.5%,可改善漿體前期的快速損失和泌水情況。這是因為PCE1早期能快速水解,釋放出更多的親水基團,及時補充被水化產(chǎn)物“掩埋”消耗的減水劑分子,持續(xù)提供對水泥礦物表面的隔離作用,延緩水化產(chǎn)物的生成及結(jié)晶速度;而PCE2和PCE3水解速度較慢,不能及時產(chǎn)生補償作用。(2)對“平穩(wěn)型”水泥BL的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]保坍型聚羧酸系減水劑的研究現(xiàn)狀與作用機理[J]. 孫振平,吳樂林,胡匡藝,郭二飛,水亮亮,蔣正武,付智,曹永. 混凝土. 2019(06)
[2]聚羧酸系減水劑緩釋技術(shù)研究進展[J]. 葉嘉欣,陳勝利,鐘永興,孫申美,徐海軍. 廣州建筑. 2019(02)
[3]我國混凝土外加劑行業(yè)最新研發(fā)進展和市場動態(tài)[J]. 王玲,趙霞,高瑞軍. 混凝土與水泥制品. 2018(07)
[4]淺談減水劑的市場前景與發(fā)展趨勢[J]. 喬敏,冉千平. 新型建筑材料. 2018(03)
[5]緩釋型聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計及制備[J]. 宋作寶,姚燕,李婷,李曉寧,吳明慧. 建筑材料學(xué)報. 2017(04)
[6]高保坍型聚羧酸減水劑配制高強混凝土在濟南萬象城工程的應(yīng)用[J]. 常青山,付鵬,孫華強,周在波. 新型建筑材料. 2017(03)
[7]緩釋高保坍型聚羧酸減水劑的制備及其性能研究[J]. 陳亞萍,徐征宇,陳斐. 新型建筑材料. 2015(09)
本文編號:3584709
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