本文關(guān)鍵詞：早強(qiáng)型聚羧酸系復(fù)合減水劑的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： 聚羧酸系減水劑 早強(qiáng)劑 早強(qiáng) 復(fù)配 正交

【摘要】：聚羧酸系高性能減水劑具有減水率高,生產(chǎn)及使用過程綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),因而在混凝土工程中應(yīng)用廣泛。早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑能夠改善混凝土工作性能,明顯提高混凝土早期強(qiáng)度,有效加快工程進(jìn)度,提高生產(chǎn)效率,節(jié)約能耗,其開發(fā)和利用對(duì)我國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而我國目前真正從聚合物分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)早強(qiáng)性的聚羧酸系減水劑的制備研究還處于探索階段,成熟產(chǎn)品很少,且大多早強(qiáng)效果不理想,而傳統(tǒng)的早強(qiáng)型復(fù)合減水劑又大多采用將萘系減水劑與早強(qiáng)劑進(jìn)行復(fù)配,不環(huán)保、摻量大,還增大了鋼筋銹蝕的可能性,降低了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。本論文從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā),制備具有早強(qiáng)性能的聚羧酸系減水劑,并進(jìn)一步對(duì)減水劑與早強(qiáng)劑的復(fù)配進(jìn)行研究,制備出一種早強(qiáng)型聚羧酸系復(fù)合減水劑,主要研究內(nèi)容和結(jié)果包括以下幾個(gè)方面:(1)以異戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸鈉(SMAS)單體為原料,通過自由基共聚反應(yīng)制備聚羧酸系減水劑,根據(jù)減水劑性能測試結(jié)果,確定較適宜制備工藝條件為:大單體TPEG分子量采用3800為宜,n(SMAS+AA)與n(TPEG)及n(AA)與n(SMAS)的摩爾比分別為10.0和8.0,APS用量為1.5%,反應(yīng)時(shí)間為3 h。根據(jù)較適宜制備工藝條件制得的PS-C1型聚羧酸系減水劑與市售普通型聚羧酸系減水劑的性能相近。紅外光譜分析表明,PS-C1型減水劑分子結(jié)構(gòu)中具有羥基、羧基、醚鍵、磺酸基等特征官能團(tuán),共聚效果良好。(2)運(yùn)用正交試驗(yàn)法,研究PS-C1型減水劑與具有早強(qiáng)功能的小分子的共聚,制備早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑,根據(jù)減水劑性能測試結(jié)果,確定較適宜配方為:n(SMAS+AA)與n(TPEG)及n(AA)與n(SMAS)的摩爾比分別為8.0和10.0,改性丙烯酸酯類化合物(MAE)和丙烯酰胺(AM)的用量分別為2.0%和1.0%。相比市售減水劑,根據(jù)較適宜配方制得的BS-C3早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑具有更高的減水率,更好的分散性且混凝土的早期強(qiáng)度明顯提高。紅外光譜分析表明,BS-C3早強(qiáng)型減水劑分子結(jié)構(gòu)中引入了預(yù)期設(shè)計(jì)的官能團(tuán),共聚效果良好,符合預(yù)先設(shè)計(jì)的共聚物分子結(jié)構(gòu)。(3)采用三乙醇胺、硝酸鈣、硫酸鈉有機(jī)、無機(jī)早強(qiáng)劑與自制BS-C3早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑復(fù)配,通過正交試驗(yàn)制備出早強(qiáng)型聚羧酸系復(fù)合減水劑。根據(jù)減水劑性能測試結(jié)果,確定較好的復(fù)配組合為:三乙醇胺、硝酸鈣和硫酸鈉的用量分別為0.02%、0.04%和0.02%。根據(jù)較適宜配方制得的早強(qiáng)型聚羧酸系復(fù)合減水劑與BS-C3早強(qiáng)型、市售HSD4早強(qiáng)型、QL-P3普通型減水劑相比,3天早期強(qiáng)度分別提高了11.03、13.77和26.90個(gè)百分點(diǎn);與BS-C3早強(qiáng)型減水劑相比,凈漿流動(dòng)度基本上保持不變,與市售HSD4早強(qiáng)型、QL-P3普通型減水劑相比,凈漿流動(dòng)度分別提高了17.65和10.00個(gè)百分點(diǎn)。該減水劑減水率高,分散性能優(yōu)異,且能明顯提高混凝土的早期強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】：聚羧酸系減水劑 早強(qiáng)劑 早強(qiáng) 復(fù)配 正交
【學(xué)位授予單位】：五邑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ317;TU528.042.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 減水劑概述11-14
• 1.1.1 減水劑的發(fā)展概述11-12
• 1.1.2 聚羧酸系減水劑概述12-14
• 1.2 早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑概述14-20
• 1.2.1 國外早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑研究進(jìn)展14-16
• 1.2.2 國內(nèi)早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑研究進(jìn)展16-18
• 1.2.3 早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑的分子結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)用性能的影響18-19
• 1.2.4 早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑復(fù)配早強(qiáng)劑對(duì)應(yīng)用性能的影響19-20
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容及項(xiàng)目來源20-23
• 1.3.1 課題的項(xiàng)目來源20-21
• 1.3.2 課題研究目的意義21-22
• 1.3.3 本課題主要研究內(nèi)容22
• 1.3.4 論文創(chuàng)新點(diǎn)22-23
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分23-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備23-24
• 2.1.1 減水劑制備用原材料23
• 2.1.2 性能試驗(yàn)用原材料23-24
• 2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備24
• 2.2 減水劑的制備24-25
• 2.3 產(chǎn)品性能測試及表征25-26
• 2.3.1 凈漿流動(dòng)度測試25
• 2.3.2 混凝土早期強(qiáng)度測試25
• 2.3.3 減水率測試25
• 2.3.4 紅外光譜表征25-26
• 第三章 聚羧酸系減水劑的制備及性能研究26-41
• 3.1 引言26-27
• 3.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析27-30
• 3.2.1 大單體分子質(zhì)量對(duì)減水劑性能的影響27-28
• 3.2.2 小單體間摩爾比對(duì)減水劑性能的影響28-29
• 3.2.3 大單體與小單體間摩爾比對(duì)減水劑性能的影響29-30
• 3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析30-40
• 3.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)30-32
• 3.3.2 因素極差水平分析32-38
• 3.3.3 正交試驗(yàn)最佳配方的確定及驗(yàn)證38-39
• 3.3.4 紅外光譜表征39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑的制備及性能研究41-53
• 4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)41-43
• 4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析43-52
• 4.2.1 早期強(qiáng)度因素極差水平分析43-47
• 4.2.2 凈漿流動(dòng)度因素極差水平分析47-49
• 4.2.3 減水率因素極差水平分析49-51
• 4.2.4 正交試驗(yàn)最佳配方的確定51
• 4.2.5 紅外光譜表征51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 早強(qiáng)型聚羧酸系復(fù)合減水劑的制備及性能研究53-64
• 5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)53-55
• 5.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析55-63
• 5.2.1 早期強(qiáng)度因素極差水平分析55-59
• 5.2.2 凈漿流動(dòng)度因素極差水平分析59-61
• 5.2.3 減水率因素極差水平分析61-62
• 5.2.4 正交試驗(yàn)最佳復(fù)配組合的確定及減水劑性能對(duì)比62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文和申請(qǐng)專利情況70-71
• 致謝71

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