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聚羧酸系高效减水剂(PC)具有掺量低、减水率高、坍落度保持能力强、对混凝土增强效果显著、能降低混凝土收缩、有害物质含量极低等特点,这些技术性能特点赋予混凝土出色的工作性、良好的强度发展以及优异的耐久性,十分符合现代混凝土工程的需要,具有综合的技术性能及环保优势。本论文详细介绍了国内外高性能减水剂的研究应用现状,分析了聚羧酸系高效减水剂的合成方法及发展趋势,并从聚羧酸系减水剂的化学结构、作用机理入手,通过分子设计,合成出了含羟基、羧基、磺酸基、聚氧乙烯基(PEO)等基团的具有梳型分子结构的聚羧酸系高效减水剂。通过酯化反应制备了用于合成聚羧酸系高效减水剂的大单体—聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMAA),探讨了不同类型及用量的带水方式、复合型阻聚剂、固载催化剂对聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯大单体酯化率的影响,成功制备出酯化率大于99%的大单体。采用自制的聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMAA)和甲基丙烯酸(MAA)试剂,在不同引发体系下合成了聚羧酸系高效减水剂(PC系列)。分别探讨了甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、甲基丙烯酸(MAA)以及引发剂过硫酸铵(PASM)的用量对减水剂分散性和分散保持性的影响,研究了过硫酸铵—亚硫酸氢钠、过硫酸铵—亚硫酸氢钠—亚铁盐和过氧化氢—亚硫酸氢钠—亚铁盐三种氧化还原引发体系中各组分用量、反应温度等条件对减水剂分散性及分散保持性的影响,确定了在氧化还原引发体系条件下,减水剂合成温度降低了20-30℃。所合成的减水剂为水泥折固掺量0.25-0.3%、水灰比为0.29时,减水率大于28%,其净浆流动度达250-260mm,30min流动度保持率大于95%。通过对自制大单体及PC减水剂红外光谱分析,自制PC溶液的表面张力、吸附量的测定,探讨了该减水剂的作用机理。探讨了自制大单体的贮存稳定性,自制PC减水剂与不同品种水泥相容性。探讨了自制PC减水剂对混凝土的较好的分散性及分散保持性、可调控的凝结时间、正常范围内的泌水率和引气性。