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随着高性能、大流动度混凝土以及商品混凝土的发展,人们对混凝土外加剂的要求越来越高。脂肪族羟基磺酸盐缩合物减水剂(磺化丙酮甲醛缩合物)是20 世纪 90 年代新出现的一种高效减水剂。由于其具有原材料来源广泛,减水率高,与水泥适应性好,无污染等优点,性价比优于目前的萘系产品,正越来越受到社会的青睐。但目前它的原材料品种多,合成工艺也缺乏系统的研究,需要进一步优化。而且合成的反应过程与机理,合成产品的分散作用机理等研究工作开展的不多。本课题主要针对以上方面作了一些工作。 本文用正交设计的方法找出了影响减水剂性能的显著性因素,得出合成的最佳工艺参数与原材料配比。此后又进一步进行了二次正交设计和单因素试验,找出了最佳工艺方案,并且对合成中出现的凝胶化现象进行了分析,提出了控制措施。为了进一步研究它的反应机理,本文对合成过程出现的现象及可能存在的反应进行了一些探讨。 通过与其他品种减水剂进行的对比试验,表明其净浆流动度及其经时损失,优于目前的萘系高效减水剂,而且对不同种水泥具有良好的适应性。混凝土性能试验研究的结果表明,合成的脂肪族减水剂具有早强作用,减水率及抗压强度均优于萘系减水剂。通过凝结时间实验发现它几乎不改变水泥的水化进程。 本文对减水剂的表面张力、吸附量、Zeta 电位进行了研究,结果表明它几乎不降低水的表面张力,属非引气型的减水剂;减水剂在水泥颗粒上的吸附基本符合 Langmuir 吸附规律,同浓度时,它的吸附量高于萘系减水剂,对于同一类型减水剂,吸附量越大,分散性能越好;水泥粒子所带的 Zeta 电位越大,分散性能越好。 其作用机理主要为在减水剂-水-水泥体系中减水剂吸附在水泥颗粒表面,形成双电层,水泥胶粒的电负性显著增加,释放出包裹于絮凝结构中的游离水,使流动度显著增加。