论文部分内容阅读
早强型聚羧酸系减水剂能够提高混凝土早期强度,同时也能保证高减水率,工程上可以加快施工进度。近年来,我国大力推广和使用采用早强型聚羧酸系减水剂制作的预制建筑。因此,早强型聚羧酸系减水剂的研发和使用具有重要意义。但是国内目前传统的早强减水剂大多数是将具有早强功能的盐与普通减水剂简单复配使用,会导致钢筋腐蚀降低混凝土耐久性,而且配方众多参差不齐、不环保、掺量大、效率低下。具有诸多优势的早强型聚羧酸系减水剂仍处于探索研究阶段,国产成熟产品不多,市场被国外公司长期占据。因此,国内迫切需要研发早强性和减水性好的产品本文从高分子结构设计角度出发,首先探讨了减水剂作用机理,然后合成具有早强功能的小单体马来酸-三乙醇胺(MA-TEA)单酯。将其与丙烯酸(AA)、新型改性聚醚大单体(GPEG)合成早强型聚羧酸减水剂,通过试验选出最优配方。最后将其应用于三个不同地区的水泥砂浆,测试其减水率和早期强度性能。主要研究内容如下:(1)一方面探讨了水泥水化的机理。三乙醇胺具有多羟基和氮原子,可与水泥中的金属离子加速反应,促进水化而具有早强的功能。另一方面,聚羧酸减水剂的减水机理与聚羧酸大分子的侧链长度、主链长度等空间构型及静电斥力有关。(2)使用马来酸酐(MA)和三乙醇胺(TEA)制备了具有早强功能团的小单体马来酸-三乙醇胺单酯(MA-TEA),通过正交试验法得出最佳反应工艺条件为:反应时间4h,反应物摩尔比n(MA):n(TEA)=1.05:1.00,反应温度110℃,并且得出反应时间对反应酯化率的影响最大。(3)以改性聚醚大单体(GPEG)、马来酸-三乙醇胺单酯(MA-TEA)、丙烯酸(AA)、抗坏血酸(VC)、巯基丙酸(MPA)为主要原料,通过自由基聚合反应制备早强型聚羧酸减水剂(GR-600)。采用正交试验法对其进行1天、3天、7天、减水率、净浆流动度等性能测试研究,早强型聚羧酸减水剂的配方。得出最佳配方为AA用量为80%,MA-TEA用量为2%,VC用量为0.5%,MPA用量为2.0%,并且得出MA-TEA用量对产品性能影响最大。(4)选择三个不同地区有代表性的水泥,使用GR-600测试减水率和早期抗压性能。结果显示GR-600对其减水率可达到26.4%~32.4%;1天、3天抗压强度比的平均值分别为203%、187%,早期强度提高非常明显,具有显著的性能优势。