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聚羧酸减水剂(PC)作为新一代高性能减水剂,具有低掺量、高减水率、高保坍性、生产应用绿色化等特点。近年来,随着国家对建设可持续性发展的要求,聚羧酸减水剂在重点工程与民用工程中得到了较为广泛的应用,其已经成为化学外加剂研究开发的重点。本文根据分子设计的原理,选用TPEG-2400、丙烯酸(AA)为聚合单体,甲基丙烯磺酸钠(MAS)为链转移剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,在水溶液中通过一定工艺进行自由基共聚,合成聚羧酸减水剂,研究了不同反应浓度、聚合温度以及不同单体配比对聚羧酸减水剂分散性能的影响。然后使用几种矿物掺和料等量替代水泥,考察了不同矿物掺和料对聚羧酸减水剂分散性能的影响。之后进行了聚羧酸减水剂与其他几种常用减水剂的复配性能研究。最后,为了改善聚羧酸减水剂的保坍性能,采用丙烯酸羟丙酯对其进行酯化改性,并测试了改性后的聚羧酸减水剂对水泥净浆、水泥砂浆以及混凝土的性能的影响。研究表明,羧基密度是影响PC减水剂初始分散性能好坏的最主要因素,减水剂的初始分散性能随着羧基密度的增大而增大。而随着聚合浓度,反应温度,链转移剂用量和链引发剂用量的增大,合成的PC减水剂初始分散性能呈现出先增大后减小的趋势。并得到PC减水剂较佳合成工艺,即在合成浓度为45%左右,反应温度为65℃的条件下,n(AA):n(TPEG-2400)=3.5:1,MAS用量为单体总物质量的5%,APS用量为单体总物质量的2%。此时合成的PC减水剂具有良好的分散性和分散保持性能。在酯化改性试验中,当丙烯酸羟丙酯取代率为30%时合成的聚羧酸减水剂,其初始分散性能良好,后期经时流动度也有一定的增大;当丙烯酸羟丙酯取代率为35%时合成的聚羧酸减水剂,其初始分散性能较差些,但其1h,2h经时流动度增大的很明显。随着粉煤灰掺量的增大,掺有PC的水泥胶砂初始流动度和经时流动度大体上呈现出增大的趋势。随着矿粉掺量的增大,掺有PC的水泥胶砂初始流动度和经时流动度均呈现出较明显的增大趋势。随着硅灰掺量的增大,掺有PC的水泥胶砂初始流动度和经时流动度都出现了较大程度的减小。聚羧酸减水剂和脂肪族减水剂复配效果好;聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐减水剂复配效果一般;聚羧酸减水剂与萘系减水剂的复配效果差。