【導(dǎo)讀】要求及應(yīng)用特性的聚羧酸減水劑相繼研發(fā)。緩釋型聚羧酸高效減水劑具有緩慢。力學(xué)性能和良好的耐久性能，是符合特殊施工要求的新型聚羧酸減水劑。件對(duì)目標(biāo)減水劑的分子量和分子量分布的影響進(jìn)行了分析。能實(shí)驗(yàn)，明確了目標(biāo)緩釋型聚羧酸高效減水劑的摻量、工作性能和強(qiáng)度。熱放熱峰成功被推遲數(shù)小時(shí)，用水摻量下降20％，減水效果良好。

　　

【正文】 所示，兩者在摻量為 %時(shí)基本達(dá)到了最大的分散性能。同時(shí)可以看到 U4 在初始摻加時(shí)即有一定的分散性能，這種分散性能在摻量較大時(shí)較為明顯； U7 的初始分散性能較小，即使較大摻量也不明顯，混凝土實(shí)驗(yàn)中也體現(xiàn)出了這一點(diǎn)。 砂漿減水率測(cè)定 減水率是減水劑分散性能的重要表征，一般通過(guò)混凝土或砂漿測(cè)定，本 實(shí)沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 28 驗(yàn)按照 GB/T 80772020《混凝土外加劑勻質(zhì)性實(shí)驗(yàn)方法》，采用琉璃河水泥進(jìn)行砂漿減水率實(shí)驗(yàn)。由于緩釋型減水劑在摻加初始并不能達(dá)到最大減水率，故選取其 1 小時(shí)用水量作為減水率測(cè)定用水量，摻量為 %。 通常，摻加緩釋型聚羧酸減水劑的砂漿在砂漿減水率實(shí)驗(yàn)中 1 小時(shí)達(dá)到最大流動(dòng)度，且與保坍型聚羧酸減水劑減水率相近，但是與混凝土坍落度實(shí)驗(yàn)不同的是， 2 小時(shí)砂漿流動(dòng)性較 1 小時(shí)損失較大，可能是砂漿減水率實(shí)驗(yàn)水灰比較小所致。 凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定 凝結(jié)時(shí)間是施工中一個(gè)重要指標(biāo)，凝結(jié)過(guò)快則不 能保證混凝土在施工中較好的流動(dòng)性能，影響混凝土的性能和工程質(zhì)量。凝結(jié)時(shí)間過(guò)慢會(huì)影響混凝土的均勻性并延長(zhǎng)脫模時(shí)間，影響工程進(jìn)度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定普通硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不低于 45 分鐘，終凝時(shí)間不超過(guò) 12 小時(shí)。 由于緩釋型聚羧酸減水劑在初始摻加時(shí)并不能達(dá)到其最大分散作用，流動(dòng)性也不能達(dá)到最大，故選取保坍型聚羧酸減水劑的標(biāo)稠用水量對(duì)緩釋型聚羧酸減水劑進(jìn)行凝結(jié)時(shí)間的測(cè)量。 在標(biāo)稠用水量情況下， PC1 與空白樣相比縮短了水泥的初凝時(shí)間，且并未延長(zhǎng)終凝時(shí)間，說(shuō)明 PC1 起到了良好的分散作用，使水泥顆粒能夠保證 工作性能的前提下加快水泥水化。在相同用水量的情況下， U U7 較 PC1 初凝與終凝時(shí)間都有所延長(zhǎng)，初凝延長(zhǎng)的原因可能是因?yàn)? U U7 兩種緩釋型減水劑的分散作用并沒(méi)有完全釋放，所以初始凝結(jié)時(shí)間也會(huì)有一定時(shí)間的延長(zhǎng)；兩種緩釋減水劑采用的 PC1 的標(biāo)稠用水量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而砂漿減水率也表明 U4 減水率并不低于 PC1，故所添加水量可能大于在其最大流動(dòng)度下用水量，故凝結(jié)時(shí)間也有所延長(zhǎng)。但是比較保坍型聚羧酸減水劑，緩釋型聚羧酸減水劑的終凝時(shí)間總體實(shí)驗(yàn)結(jié)果并沒(méi)有明顯的延長(zhǎng)。 本章小結(jié) （ 1）與坍落 度損失較大的減水劑復(fù)配混凝土應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，本課題制備的沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 29 緩釋型高效減水劑能較好地補(bǔ)充了初始流動(dòng)型較好但保坍性能相對(duì)欠佳的減水劑后期的分散性能，使得混凝土坍落度持續(xù)增長(zhǎng)不損失。根據(jù)兩種減水劑的特性可以根據(jù)實(shí)際需要配制不同性能的混凝土以滿足工作性能的要求； （ 2） U U7 凈漿飽和摻量實(shí)驗(yàn)表明在 %摻量時(shí)，緩釋型減水劑的摻量基本達(dá)到飽和。且通過(guò)較大摻量的比較可知， U4 在初始摻加時(shí)即會(huì)有一定分散性，而 U7 的初始分散性能較?。? （ 3）砂漿減水率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，緩釋型聚羧酸減水劑與保坍型聚羧酸減水劑相近， 并在 1 小時(shí)得到最大的減水率； （ 4）減水劑凝結(jié)時(shí)間結(jié)果表明，較保坍型聚羧酸減水劑，緩釋型聚羧酸減水劑的初凝時(shí)間會(huì)有時(shí)間的延長(zhǎng)，終凝時(shí)間沒(méi)有明顯延長(zhǎng)。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 30 第六章 結(jié)論 本課題在自由基聚合及各單體聚合活性研究基礎(chǔ)上，合成分散效果優(yōu)良的丙烯酸、 TPEG、 SMAS 基礎(chǔ)體系，并在此基礎(chǔ)體系的基礎(chǔ)上采用羧基修飾的方法 合成緩釋型聚羧酸減水劑。通過(guò)對(duì)合成目標(biāo)減水劑的紅外官能團(tuán)分析、光散射分子量測(cè)定、 Zeta 電位及 TOC 總有機(jī)碳吸附量的測(cè)定得到了減水劑分子的部分微觀性能并通過(guò)這些微觀性能對(duì) 原料配比和反應(yīng)條件對(duì)分子結(jié)構(gòu)的影響作出了分析。目標(biāo)減水劑對(duì)凈漿流動(dòng)度、及砂漿、混凝土實(shí)驗(yàn)的影響的研究進(jìn)一步明確的減水劑的應(yīng)用性能。本研究得出如下結(jié)論： （ 1）對(duì)基礎(chǔ)體系的研究制備中得出：丙烯酸、 TPEG、 SMAS 體系的最佳聚合配比為 AA:TPEG:SMAS=:1:，反應(yīng)加料方式為一次加料，溫度為 70℃，反應(yīng) 小時(shí)。在此反應(yīng)配比及條件下制備的減水劑可以維持水泥凈漿流動(dòng)度初始較大且穩(wěn)定并不減小的水平；丙烯基羧酸酯替代部分丙烯酸的丙烯酸、丙烯基羧酸酯、 TPEG、 SMAS 體系的最佳聚 合配合比為 AA:丙烯基羧酸 :TPEG:SMAS=9/4:3/4:1: 反應(yīng)溫度為 70℃，反應(yīng)加料方式為同時(shí)滴加活性單體 2 小時(shí)、保溫 2 小時(shí)； （ 2）通過(guò)對(duì)交聯(lián)型及分子內(nèi)反應(yīng)型聚羧酸高效減水劑的初步實(shí)驗(yàn)對(duì)比，分 子內(nèi)反應(yīng)型緩釋減水劑得到了較好的緩釋效果，從而確定了本課題以分子內(nèi)反應(yīng)為實(shí)驗(yàn)路線制備緩釋聚羧酸高效減水劑； （ 3）在羧酸衍生物堿性水解機(jī)理和自由基聚合的基礎(chǔ)上，選定相應(yīng)的反應(yīng)體系，對(duì)選定的不同的羧酸單甲酯和羧酸二甲酯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出羧酸單甲酯在酸酯比 :1~1: 范圍內(nèi)有較好的 緩釋效果。羧酸二甲酯的緩釋能力較羧酸單甲酯增強(qiáng)，但不同的羧酸二甲酯的緩釋能力不同。丙烯基二甲酯在較低的比例下即可得到較好的緩釋和分散效果，因此選定丙烯基二甲酯為目標(biāo)緩釋組分。 （ 4）通過(guò)均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)丙烯基二甲酯、丙烯酸、 TPEG、 SMAS 體系 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，進(jìn)行不同水泥凈漿實(shí)驗(yàn)，得到緩釋效果較好的兩種緩釋型聚羧酸減水劑樣品 U U7，其配比如下： U4 為 AA:丙烯基羧酸酯 =:；沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 31 (AA+丙烯基羧酸酯 ):TPEG:SMAS=:1:， APS 用量為丙烯酸、丙烯基二甲酯、甲基 烯丙基聚乙二醇質(zhì)量和的 %，丙烯酸、丙烯基二甲酯、 SMAS 配制成水溶液混合滴加， APS 配制成水溶液?jiǎn)为?dú)滴加，兩種溶液同時(shí)滴加 小時(shí)，保溫 小 時(shí) ； 配 比 二 為 AA: 丙 烯 基 羧 酸 酯 =: ， (AA+ 丙 烯 基 羧 酸酯 ):TPEG:SMAS=:1:， APS 用量為丙烯酸、丙烯基二甲酯、甲基烯丙基聚乙二醇質(zhì)量和的 %，丙烯酸、丙烯基二甲酯、 SMAS 配制成水溶液混合滴加， APS 配制成水溶液?jiǎn)为?dú)滴加，兩種溶液同時(shí)滴加 小時(shí)，保溫 小時(shí)； （ 5） 對(duì)樣品紅外分析實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)，確定制得的目標(biāo)減水劑中引入了預(yù)期設(shè)計(jì)的官能團(tuán)；光散射測(cè)定目標(biāo)減水劑的絕對(duì)分子量基本分布在 104~105 之間，分子量分布較窄，說(shuō)明反應(yīng)物分子量較均勻； Zeta 電位測(cè)定水泥漿液的動(dòng)電電位表明本研究的目標(biāo)減水劑較保坍型減水劑相比電位低，說(shuō)明了本研究實(shí)驗(yàn)制備的目標(biāo)減水劑在加入初期所含有的錨固基團(tuán)較少，證明了羧酸衍生物對(duì)羧酸根離子的修飾保護(hù)作用； TOC 總有機(jī)碳吸附量的測(cè)定表明了本研究的目標(biāo)減水劑的吸附量較保坍型減水劑少，并且在 0~2 小時(shí)內(nèi)特別是 0~1 小時(shí)內(nèi)的吸附量增長(zhǎng)速度快，表明了本研究的目標(biāo)減水劑對(duì)水泥顆粒的分散作用由小到大、持續(xù)補(bǔ)充的特點(diǎn)。 （ 6）與坍落度損失較大的減水劑復(fù)配混凝土應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，本研究制備的緩釋型高效減水劑能較好地補(bǔ)充了初始流動(dòng)型較好但保坍性能相對(duì)欠佳的減水劑后期的分散性能，使得混凝土坍落度持續(xù)增長(zhǎng)不損失。根據(jù)兩種減水劑的特性可以根據(jù)實(shí)際需要配制不同性能的混凝土以滿足工作性能的要求。兩樣品凈漿飽和摻量實(shí)驗(yàn)表明在 %摻量時(shí)，緩釋型減水劑的摻量基本達(dá)到飽和。且通過(guò)較大摻量的比較可知， U4 在初始摻加時(shí)即會(huì)有一定分散性，而 U7 的初始分散性能較小。砂漿減水率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，緩釋型聚羧酸減水劑與保坍型聚羧酸減水劑相近，并在 1 小時(shí)得到最大的減水率。減水劑凝結(jié)時(shí)間結(jié)果表明，較保坍型聚羧酸減水劑，緩釋型聚羧酸減水劑的初凝時(shí)間會(huì)有時(shí)間的延長(zhǎng)，終凝時(shí)間沒(méi)有明顯延長(zhǎng)。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 32 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 33 致謝 本論文從選題、方案制定、試驗(yàn)研究到論文撰寫的各個(gè)過(guò)程都得到了趙蘇老師的精心指導(dǎo)。趙老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和實(shí)事求是的精神給我留下了深刻的印象，這對(duì)我以后的學(xué)習(xí)及工作都有很大的幫助，使我終生受益。 在此對(duì)我的導(dǎo)師表示最誠(chéng) 摯的敬意和最衷心的感謝。 感謝材料學(xué)院各位實(shí)驗(yàn)室老師在實(shí)驗(yàn)期間給予各方面的幫助。 感謝材料學(xué)院田中心學(xué)長(zhǎng)，富爾康學(xué)長(zhǎng)，黎亞青學(xué)姐在我完成論文的過(guò)程中給予的各種幫助。 感謝我的家人和朋友在生活上給予的無(wú)私關(guān)懷，特別感謝我的父母及培養(yǎng)我的母校，是他們無(wú)私的奉獻(xiàn)才使我能順利完成學(xué)業(yè) ! 姜峰 2020年 6月 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 34 參考文獻(xiàn) 1. 王立久 ,卞利軍 ,曹永民 .聚羧酸系高效減水劑的研究現(xiàn)狀與展望 [J].材料導(dǎo)報(bào) .2020， 17(2):43～ 45 2. 馬保國(guó) ,譚洪波 .不同減水劑對(duì)水泥水化的作用機(jī)理研究 [J].混凝土與水泥制品 .2020， (5):6～ 8. 3. Sakir Erdogdu. Compatibility of superplasticizers with cements different in position .Cement and Concretee Research. 2020(30):767～ 773 4. 丁曉川 .聚羧酸系高性能減水劑的合成及其性能研究 [D].重慶大學(xué) .2020 5. 王玲等 .我國(guó)混凝土減水劑的現(xiàn)狀與未來(lái) .混凝土與水泥制品 . 2020,()：17 6. 陸興章，高華星等 .聚羧酸高性能加水劑的發(fā)展 .聚羧酸系高性能減水劑及其應(yīng)用技術(shù) 第二屆全國(guó)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)專業(yè)委員會(huì)年會(huì)論文集 ,北京 .2020： 47 7. , , Ettringite formation:A crucial step in cement superplasticizer and Concretee Research. 2020 (33) :635～ 641 8. 熊大玉 ,王小虹 .聚羧酸系高效減水劑應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題 .中國(guó)建材報(bào) .2020(12): B04 9. 李崇智，馮乃謙，牛全林 .聚羧酸系減水劑結(jié)構(gòu)模型與高性能化學(xué)分子設(shè)計(jì) .建筑材料科學(xué)報(bào) .2020 (2):194～ 201 10. E. Wirquin, M. Broda, B. Duthoit. Determination of the apparent activation energy of one concretee by calorimetric and mechanical means Influence of super plasticizer. Cement and Concretee Research. 2020 (32) :1207～ 1213 11. 王 子 明 . 聚 羧 酸 系 減 水 劑 面 臨 的 問(wèn) 題 與 系 列 化 發(fā) 展 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)論文 35 趨 勢(shì) . 建 筑 裝 飾 材 料 世界 .2020(5):48～ 53 12. 施惠生，孫鎮(zhèn)平 .混凝土外加劑實(shí) 用技術(shù)大全 .中國(guó)建材工業(yè)出版社 .2020(1)：65～ 69 13. 周鳳艷 , 梁?jiǎn)⒉? . 摻加聚羧酸高效減水劑 C60 混凝土在工程中的應(yīng)用 . 福建建筑 .2020(12):65～ 67 14. 劉麗霞，楊長(zhǎng)輝 .摻聚羧酸減水劑的高強(qiáng)混凝土塑性收縮與抗裂性能研究 . 混凝土 .2020(10):80～ 82 15. S. Chandra. Influence of superplasticizer type and dosage on the slump loss of Portland cement mortars— Part II. Cement and Concretee Research. 2020 (32):1613～ 1619 16. . Powdered polycarboxylic acidbased cement dispersant and dispersant position containing the dispersant. US202020970A,2020 17. 王子明 .聚羧酸系高性能減水劑 — 制備、性能與應(yīng)用 .中國(guó)建筑工業(yè)出版社 .2020:328 18. 鐘海榮 . 聚 羧 酸 系 高 效 減 水 劑 在 地 鐵 管 片 中 的 應(yīng) 用 . 山西建筑 .2020(11):159～ 160 19. 王宏 .聚羧酸系高效減水劑在鐵路預(yù)制箱梁中的應(yīng)用 . 2020(8).179～ 180 20. 邢有紅，賀洪儒 .聚羧酸高性能減水劑在泰州長(zhǎng)江大橋大體積沉井中的應(yīng)用 .新型建筑材料 .2020(6):20～ 22 21. 邱漢．聚羧酸高性能減水劑在國(guó)家重點(diǎn)工程中的應(yīng)用［ J］ .中國(guó)建材 .2020(4) 22. 劉福戰(zhàn) ,王宏群 .聚羧酸系高效減水劑在高強(qiáng)高性能混凝土工程中