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聚羧酸减水剂具有高分散性、高减水率、高保坍性的特点已被广泛应用于混凝土工程中,而早强型聚羧酸减水剂具有显著的经济效益和社会效益等优点。因此,开发新型早强型减水剂并研究其早强作用机理具有重要意义。本文在聚羧酸分子结构可设计的基础上,通过合成条件优化、复配早强剂方法合成一种早强性能优异的聚羧酸减水剂,并进一步探讨了其早强作用机理。主要研究的内容和结果包括以下几个方面:(1)以马来酸酐、甲基丙烯酸磺酸钠和烯丙基聚乙二醇为原料,以过硫酸铵为引发剂,通过三元共聚反应制备聚马来酸系减水剂,根据水泥净浆流动度的测试,确定了聚马来酸系减水剂的最佳合成工艺条件为:马来酸酐、烯丙基聚乙二醇、甲基丙烯酸磺酸钠的最佳摩尔比为4:1:0.2,烯丙基聚乙二醇最佳分子量为2400,引发剂分2次加入,在80℃聚合反应5h。(2)以丙烯酸、甲基丙烯酸磺酸钠和甲基烯丙基聚氧乙烯醚为原料,以过硫酸铵为引发剂,通过三元共聚反应制备聚丙烯酸系减水剂,根据水泥净浆流动度的测试,确定了聚丙烯酸系减水剂的最佳合成工艺条件为:丙烯酸、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸磺酸钠的最佳摩尔比为3:1:0.2,引发剂采用滴加方式加入,在60℃聚合反应4h。(3)在以聚丙烯酸系减水剂的基础上进行了无机盐类早强剂、有机物类早强剂、复合类早强剂的复配实验。通过测试砂浆1d、3d、7d的抗压强度,从而确定了各早强组分的最佳掺量,即:CaCl2(1.5%); NaSCN (0.9%);三乙醇胺(0.06%);二乙醇胺(0.06%);NaSCN(1.0%)+三乙醇胺(0.04%)。(4)通过混凝土1d、3d、7d强度、坍落度及经时损失、凝结时间以及减水率的测试结果表明:在聚丙烯酸系减水剂的基础上加入NaSCN与三乙醇胺的复合早强剂进行复配,其产品具有最优的性能,混凝土1d、3d、7d抗压强度比(相对空白样)为257%,197%,138%;初凝时间为5.5h,终凝时间为7.4h;减水率高达39.6%。(5)通过水化放热速率测试结果表明:复配NaSCN与三乙醇胺的聚丙烯酸减水剂具有最高的放热量和放热速率。